陈夷行（？－844年），字周道，颍川（今属河南）人，唐朝宰相，牛李党争中李-表人物。
陈夷行出身于颍川陈氏，进士及第，早年历任侍御史、虞部员外郎、起居郎、史馆修撰、司封员外郎、吏部郎中、翰林学士、谏议大夫、太常少卿等职。
开成年间，陈夷行以工部侍郎之职拜相，加授同平章事，又改门下侍郞。他与郑覃同属李党，与牛-表杨嗣复、李珏相对抗，后罢为吏部侍郎，又出为华州刺史。
唐武宗继位后，陈夷行再次担任门下侍郎、同平章事。后以使相出镇，担任检校司空、同平章事、河中节度使，曾参与唐平刘稹泽潞之战。会昌四年（844年），陈夷行病逝，追赠司徒。