Tbilisi (georgisk: თბილისიt'bilisi[tʰb̥ilisi]) er hovedstaden og den største byen i Georgia. Den ligger ved elva Kura. Selve Tbilisi har 1,15 millioner innbyggere (2010), mens storbyområdet har om lag 1,5 millioner innbyggere.
Byen ble grunnlagt i det 5. århundret Vakhtang I av Iberia, kongen av Georgias forløper, Kaukasisk Iberia. Tbilisi har, med flere avbrudd, vært Georgias hovedstad i nesten 1500 år, og utgjør et viktig industrielt, sosialt og kulturelt sentrum for landet. Ettersom byen befinner seg ved den sørøstlige enden av Europa, nær de viktige handelsrutene mellom øst og vest, har den opp gjennom historien ofte vært et midtpunkt mellom ulike rivaliserende imperier. Tbilisis historie reflekteres i arkitekturen, som er ei blanding av middelaldersk, neoklassisk og sovjetisk stil. Tbilisi har historisk sett vært hjemstedet til folk med ulik kulturell, etnisk og religiøs bakgrunn, men Den ortodokse kirke er i dag den klart største trosretningen.
Den gjennomsnittlige årlige temperaturen i Tbilisi er 13,3 °C. Januar er den kaldeste måneden med en gjennomsnittstemperatur på 2,3 °C. Juli er den heteste måneden med en gjennomsnittstemperatur på 24,9 °C. Dagstidens høyeste temperaturer når 32 °C eller mer i gjennomsnitt 22 dager i løpet av et typisk år. Den absolutte minimum registrerte temperaturen er −24,4 °C i januar 1883, og det absolutte maksimumet er 42,0 °C den 17. juli 1882. Mai er den våteste måneden (gjennomsnittlig 77,6 mm nedbør) mens januar er den tørreste (gjennomsnittlig 18,9 mm nedbør). Snø faller i gjennomsnitt 15–25 dager per år. De omkringliggende fjellene fanger ofte skyene i og rundt byen, hovedsakelig i løpet av våren og høstmånedene, noe som resulterer i langvarig regnfullt og/eller overskyet vær. Nordvestlige vinder dominerer i de fleste deler av Tbilisi gjennom hele året. Sørøstlig vind er også vanlig.