Kurzemes un Zemgales hercogi, oficiāli Kurzemes un Zemgales hercogi Livonijā (latīņu: Deo Gracia in Livonia, Curlandiae et Semigalliae Dux, vācu: Von Gottes Gnaden in Liefland, zu Curland und Semgallen Herzog — Ar Dieva žēlastību Livonijā, Kurzemes un Zemgales hercogs), īsāk Kurzemes hercogi, bija valdnieki Kurzemes un Zemgales hercogistē (1562—1795).
Pirmais Kurzemes un Zemgales hercogs un Livonijas vietvaldis saskaņā ar Viļņas ūnijas noteikumiem bija pēdējais Livonijas ordeņa meistars Gothards Ketlers, kas turpināja valdīt savā vecajā rezidencē Rīgas pilī, tad Sēlpilī un Kuldīgas pilī, visbeidzot Jelgavas pilī. Kurzemes hercogu statuss bija līdzīgs Prūsijas hercogu statustam — viņi bija Polijas-Lietuvas karaļu vasaļi ar pienākumu piedalīties Polijas-Lietuvas kopvalsts karos ar savu karaspēku. Ketleru dzimta saradojās ar Mēklenburgas, Pomerānijas un Prūsijas valdnieku dzimtām.
Hercogs Jēkabs savā ilgajā valdīšanas laikā (1642—1682) veidoja pret Zviedrijas karaļiem vērstu savienību ar Brandenburgas-Prūsijas valdniekiem un Nīderlandes Republikas provincēm. Pēc Lielā Ziemeļu kara un Ketleru dinastijas vīriešu līnijas izbeigšanās iestājās starpdinastiju periods (1711—1763). Kurzemes landtāgs ievēlēja piecus hercogus, kas bija atkarīgi no Krievijas Impērijas un Polijas-Lietuvas kopvalsts sāncensības. Pēc 1763. gada varu ieguva vietējas izcelsmes Bīronu dinastija, kas pēc Polijas dalīšanas bija spiesta atteikties no Kurzemes troņa par labu Krievijas ķeizariem. Pirmā pasaules kara laikā Padomju Krievija atteicās no Kurzemes par labu Vācijas Impērijai. 1918. gada 8. martā Kurzemes Zemes padome proklamēja Kurzemes un Zemgales hercogistes atjaunošanu. Hercoga kroni piedāvāja Vācijas ķeizaram Vilhelmam II. 1918. gada augustā Kurzemes pārvaldes apgabalu paplašināja uz Vidzemi un Igauniju, Apvienotās Baltijas hercogistes tronis tika piedāvāts Mēklenburgas hercogam Ādolfam Frīdriham.
Kurzemes un Zemgales valdnieku leģitimitāte balstījās uz 13. gadsimta Kursas un Zemgales valdnieku līgumiem ar Romas pāvesta legātiem Alnas Balduīnu un Modenas Viļumu par katoļu priesteru pieņemšanu savā zemē un par neatkarību no Dānijas un Zviedrijas karaļiem. Zināms, ka Zemgaļu sacelšanās (1259) laikā zemgaļi un Kuršu sacelšanās (1260) laikā kurši atguva kontroli pār savām valstīm un noslēdza militāru savienību ar Lietuvas dižkunigaitiju, kuras sastāvā pēc Livonijas-Lietuvas kariem palika iekļauti Zemgales un Kursas dienvidu pilsnovadi. Lietuvas dižkunigaitis Ģedimins vēl 1323. gadā sevi dēvēja par Zemgales kņazu un hercogu (princeps et dux Semigallie), kas liecina par Lietuvas valdnieku mantotajām pretenzijām uz Zemgali.[1] 1561. gadā pēc Livonijas ordeņa likvidācijas Polijas-Lietuvas kopvalsts valdnieks Sigismunds II Augusts piešķīra tā pēdējam mestram hercoga (poļu: książę — kņazs, ķēniņš) titulu un mantojuma tiesības uz bijušo Kursas un Zemgales ķēniņvalstu teritorijām (poļu: Księstwo Kurlandii i Semigalii).
Pēc Viļņas ūnijas parakstīšanas nosacījumiem Gothards Ketlers un viņa pēcteči līdz pat 1795. gadam lietoja titulu "Ar Dieva žēlastību Livonijā, Kurzemes un Zemgales hercogs" (latīņu: Deo Gracia in Livonia, Curlandiae et Semigalliae Dux, vācu: Von Gottes Gnaden in Liefland, zu Curland und Semgallen Herzog), kas norādīja uz leģitīmu tiesību pārmantojamību visā agrākās Livonijas teritorijā.
Elizabete Sofija (Kurzemes hercogiene) (no 1691. gada 29. aprīļa)
Jevdokija Jusupova (no 1774. gada 6. marta) Doroteja fon Mēdema (no 1779. gada 6. novembra)
Pēc Kurzemes un Zemgales hercogistes inkorporācijas 1795. gada 26. aprīlī par nominālo hercogieni kļuva Krievijas impērijas ķeizariene Katrīna II. Pēc viņas visi Holšteinas-Gottorpas-Romanovu dinastijas ķeizari lietoja titulu князь Курляндскiй и Семигальскiй ("Kurzemes un Zemgales kņazs", respektīvi Kurzemes un Zemgales hercogs).
Lai nodrošinātos pret Bīronu dzimtas iespējamajām pretenzijām uz Kurzemes troni 1804. gadā viņiem piešķīra mantojamu titulu "Kurzemes princis Bīrons" (Prinz Biron von Curland). Tituls tiek lietots arī mūsdienās, pēc analoģijas ar krievu kņazu titulu vāciskajiem ekvivalentiem.
Pēc tam, kad bija noslēgts Brestļitovskas miera līgums un Padomju Krievija bija atteikusies no tiesībām uz Kurzemi, 1918. gada 8. martā Kurzemes Zemes padome (Kurländischer Landesrat) proklamēja Kurzemes un Zemgales hercogistes atjaunošanu. Hercoga kroni piedāvāja Vācijas ķeizaram Vilhelmam II. 1918. gada 12. aprīlī vācbaltiešu izveidotā Apvienotā Zemes padome nolēma izveidot Apvienoto Baltijas hercogisti. 1918. gada 27. augustā tika parakstīta Berlīnes papildvienošanās par Krievijas PFSR atteikšanos no Igaunijas un Vidzemes provincēm. Pēc 27. augusta Berlīnes papildvienošanās Krievijas PFSR atteicās arī no Igaunijas un Vidzemes provincēm. Vācijas ķeizars atzina Apvienotās Baltijas hercogistes suverenitāti 1918. gada 22. septembrī, bet pati Baltijas valsts tika proklamēta Rīgā 1918. gada 5. novembrī. Hercoga kronis tika piedāvāts Mēklenburgas hercogam Ādolfam Frīdriham.