Sam Dillemans (geboren in Leuven op 17 januari 1965) is een Belgische kunstschilder. Hij is de zoon van Roger Dillemans, de ererector van de Katholieke Universiteit Leuven. ​Hij studeerde aan verschillende kunstacademies en woont en werkt tegenwoordig in Borgerhout, Antwerpen. Sam Dillemans schildert, tekent en maakt grafiek. Hij heeft een figuratieve stijl en staat bekend om zijn intense benadering, vaak met portretten van auteurs, atleten (hij heeft bijvoorbeeld een reeks over boksers) en studies naar oude meesters. ​Een documentaire over zijn werk en leven, "The Madness of Detail," won in 2008 de FIPA d'Or voor beste creatieve documentaire. ​In Antwerpen, nabij zijn atelier, heeft hij een Tentoonstellingsruimte waar hij zijn werk toont. Een bekend werk is bijvoorbeeld de "Hommage aan Rubens: de kruisafneming" die hij in 2018 aan de Antwerpse Onze-Lieve-Vrouwekathedraal schonk.