Города-побратимы города Воронежа - это несколько городов мира, в разное время заключивших с городом Воронеж соглашения о взаимовыгодном сотрудничестве в различных областях.

Институт побратимства существует в СССР и Российской Федерации с 1960-х годов. В 1994 году город Воронеж принят в члены Международного союза местных властей и Всемирной федерации породнённых городов. Побратимами Воронежа в настоящее время являются 6 городов дальнего зарубежья:

• Брно (Brno) (Южно-Моравская область, Чехия) (с 1963 года), отношения преравны (март 2022 года),
• Земельный округ Везермарш (Wesermarsch) (федеральная земля Нижняя Саксония, ФРГ) (с 1989 года), отношения преравны (март 2022 года),
• Шарлотт (Charlotte) (штат Северная Каролина, США) (с 1991 года), отношения преравны (март 2022 года),
• Чунцин (重慶) (городской округ, КНР) (с 1992 года),
• Сливен (Бургасская область, Болгария) (с 1995 года),
• Леон (Leyn) (автономная область Кастилия-Леон, Испания) (с 1996 года).

Взаимодействие осуществляется в основном в культурной, образовательной, спортивной, туристической и экономической сферах. Преобладающее направление сотрудничества с земельным округом Везермарш, городами Леон и Шарлотт - образовательное, с городом Сливен - культурное и туристическое. В связи с проведением года Китая в Российской Федерации (2007) активизировалось разноплановое сотрудничество с городом Чунцин.

Побратимом Воронежа также являлся город Гожув-Велькопольский (Gorzyw Wielkopolski) (Польская Народная Республика, ныне Республика Польша) (с 1987 года, в начале 1990-х годов побратимство фактически разорвано).

В рамках сотрудничества с городами Брно и Гожув в Воронеже функционировали отделения советско-чехословацкой и советско-польской дружбы (1970-1980-е годы), проводился обмен делегациями в сферах промышленности, образования, культуры и искусства; построена гостиница «Брно» (1980). В 1990-х годах город Воронеж неоднократно получал различную гуманитарную помощь для малоимущих слоёв населения, в частности больных детей, из земельного округа Везермарш и города Шарлотт.

Делегации городов-побратимов - нередкие гости и участники ежегодного празднования Дня города в Воронеже.

Из городов РСФСР побратимом Воронежа являлся город Грозный (Чечено-Ингушская АССР, ныне Чеченская Республика) (с 1970-х годов, в 1994 году побратимство фактически разорвано), с которым до 1991 года осуществлялось разнообразное сотрудничество в культурной и образовательной сферах.

Воронежская область в разное время поддерживала дружеские связи с рядом городов Ворошиловградской области (ныне Луганская область) и Запорожской областью Украинской ССР (1970-е годы), Ташкентской областью (Узбекская ССР) (1980-е годы).

В 2013 году администрация города Воронежа заключала соглашение о сотрудничестве с городом Гомель (Беларусь) в области муниципального управления, экономики, производства, торговли, образования, культуры и спорта, а в ноябре 2018 года мэрия Воронежа обратилась к властям Гомеля с предложением установить побратимские отношения. Белорусская сторона поддержала инициативу. Побратимские отношения подразумевают совместное развитие экономики, культуры, образования, торговли. Города будут помогать друг другу в организации спортивных соревнований, гастролей творческих коллективов, развитии театрально-концертной деятельности. Кроме того, речь идет о взаимовыгодных торгово-экономических отношениях, развитии туризма, а также обмене опытом в различных сферах.