Серге́й Дми́триевич Харла́мов (8 октября 1881 года — 25 мая 1965 года) — российский и советский военачальник, командарм времён Гражданской войны, генерал-майор (1940).
Православный, из дворян. Родился в 1881 году в Севастополе Таврической губернии, в 1900 году окончил Киевский кадетский корпус.
31 августа 1900 года поступил в Михайловское артиллерийское училище, окончил в 1902 году, выпущен подпоручиком в артиллерию Ковенской крепости. В 1910 году окончил Николаевскую военную академию по 1-му разряду. С 10 ноября 1910 года по 10 ноября 1912 года отбывал цензовое командование ротой в 148-м Каспийском пехотном полку. С 5 декабря 1912 года — обер-офицер для поручений при штабе Иркутского военного округа.
В начале Первой мировой войны на той же должности, с 11 декабря 1914 года — обер-офицер для поручений при штабе 4-го Сибирского армейского корпуса, с февраля 1915 года — старший адъютант штаба 9-й Сибирской стрелковой дивизии, затем и. д. старшего адъютанта штаба 10-й Сибирской стрелковой дивизии, и. д. штаб-офицера для поручений при штабе 3-го армейского корпуса, со 2 октября 1915 года — и. д. начальника штаба 73-й пехотной дивизии (до демобилизации).
В мае 1918 года добровольно вступил в РККА, был назначен начальником отделения Оперативного управления Всероглавштаба, с февраля по май 1919 года — преподаватель Военной академии РККА.
В 1919—1920 годах участвовал в Гражданской войне на Западном фронте, воевал против армии Эстонии, Северного корпуса генерала Н. Н. Юденича и иностранных интервентов.