ديمتريوس پاليولوج أو ديمتريوس پاليولوجوس (باليونانية: Δημήτριος Παλαιολόγος)، (1407م–1470م) كان أميراً بيزنطياً وحاكم بلاد المورة. حكم نيسيبار وليمنوس قبل أن يصبح ديسپوت المورة عام 1449م، وظل حاكماً للمورة مع شقيقه طوماس باليولوج حتى سلم عاصمتها ميستراس للعثمانيين في عام 1460م بعدما أدى الشجار بينهما إلى انهيار المورة بسبب الفساد والبؤس.
أُعطاه السلطان محمد الفاتح أراضٍ في تراقيا وبعض الجزر، مما سمح له بالعيش في بحبوحة حتى جُرِّد من أراضيه ودخله وطُرد منها عام 1467م عقب اتهامات ضد صهره. بعد ذلك بفترة قصيرة منحه السلطان محمد الفاتح أَملَاكاً في أدرنة حيث عاش بها مع زوجته ثيودورا أسانينا. وبعد وفاة ابنته الوحيدة هيلينا عام 1469م، تقاعد وأصبح راهبا وتوفي في 1470م.