有机铅化合物（英语：Organolead compounds）是指分子中带有碳-铅键的化合物，研究这一类化合物的化学分支称为“有机铅化学”（Organolead chemistry）。第一个合成的有机铅化合物是的六乙基二铅（Pb₂(C₂H₅)₆），合成于1858年，其中铅为四价（英语：tetravalent），与三个碳原子成键。

碳族越下方的元素，C–（ = C, Si, Ge, Sn, Pb）的键越弱，而键长越长，在四甲基铅中的碳-铅键键长为222pm，而其键离解能为49 kcal/mol（204 kJ/mol）。而四甲基锡中的碳-锡键键长为214pm，键离解能为71 kcal/mol（297 kJ/mol）。在有机化学中铅主要是四价铅 Pb(IV)的形式出现，这点相当特别，因为无机铅化合物较常出现二价铅 Pb(II)。其原因是因为无机铅化合物中，铅的电负性比像氮、氧及卤素等低，铅原子上的部分正电荷对6s原子轨道的电子吸引力较6p轨道要强，因此6s轨道的电子没有活性，称为惰性电子对效应 。

四乙基铅是已知最重要的有机铅化合物，一度广泛使用作为汽油的抗震剂。乙酸铅和氯化铅常用来制备有机铅化合物。

由于有机铅化合物的毒性，有机铅化合物的应用受到一些限制，不过其毒性只是钯化合物的十分之一而已。

有机铅化合物可由格氏试剂与氯化铅合成。例如甲基氯化镁和氯化铅反应会形成四甲基铅，是类似水的透明液体，沸点110 °C，密度1.995 g/cm³。若将含二价铅的化合物和环戊二烯化钠反应，会产生铅的茂金属，二茂铅（英语：Plumbocene）。

有些芳香烃会和乙酸铅进行亲电芳香取代反应，形成含铅的芳香化合物。例如苯甲醚和乙酸铅在氯仿和二氯乙酸中反应会形成'p-methoxyphenyllead triacetate：

在有机铅化合物中，C-Pb键强度很弱，正因为此，C-Pb键很容易均裂而转化为自由基。在提升汽油抗爆震性能方面，它的作用体现在它是一个自由基引发剂。

例如四乙基铅一度广泛使用作为汽油的抗震剂，在发动机气缸内气体压缩而火花塞未点火的这段时间内，四乙基铅所解离出的自由基能有效地捕获爆震初期所产生的自由基从而达到抗爆震效果。

芳基和乙烯基的有机铅化合物通常发生转移金属化反应，比如和硼酸和酸催化下杂环的开环反应。有机铅化合物被发现在芳香烃的偶联反应中有应用。有机铅化合物被用于合成有位阻效应的芳烃，而且发现它比有机锡化合物催化是活性更高。