Moderni petoboj (Modern pentathlon), je sport uvršten u ljetne olimpijske igre kao disciplina koja se sastoji od natjecanja u 5 različitih sportova: mačevanju, streljaštvu, jahanju, plivanju i trčanju. 

Moderni petoboj zbraja rezultate iz svih sportova koji ga sačinjavaju te se tako dobije konačni plasman.  Naziv moderni petoboj je dodan stoga da se ovaj sport jasno razlikuje od atletskog petoboja, koji uključuje posve različite discipline.

Još je Pierre de Coubertin predložio moderni petoboj kao sport,a glavna ideja ovog sporta je da prikazuje vještine idealnog vojnika iz tog vremena.  Moderni petoboj simulira vještine vojnika iz konjičkog odreda koji se nađe iza neprijateljskih linija: mora dakle jahati po nepoznatom terenu, boriti se mačem i pištoljem, trčati i plivati.

Moderni petoboj kao sport je prvi puta uključen na Olimpijske igre na Igrama u Stockholmu 1912., i od tada je stalno u programu Igara. Timsko natjecanje je uvedeno 1952 ali je 1992 ponovno izbačeno iz programa Igara. Natjecanje u ženskoj konkurenciji je uvedeno u program Igara 2000. godine.

Zadnjih godina bilo prijedloga da se moderni petoboj isključi iz olimpijskog programa. Ipak, MOO je 2005. godine donio odluku po kojoj taj sport ostaje u programu Igara.