Olej bawełniany to olej roślinny otrzymywany z nasion różnych gatunków bawełny. Olej pozyskiwany jest poprzez procesy mechaniczne, takie jak kruszenie lub prasowanie, lub przez procesy chemiczne, takie jak ekstrakcja rozpuszczalnikiem.

Surowy olej tłoczony z nasion bawełny zawiera związek fenolowy – gossypol. Jest to naturalny pigment obecny w nasionach bawełny, który działa jako mechanizm obronny przeciwko owadom i innym organizmom żerującym na roślinach. Olej ten jest powszechnie uważany za najbardziej owadobójczy z olejów roślinnych i zalecany do użytku w celu ochrony roślin.

Przed przeznaczeniem do spożycia olej bawełniany musi być oczyszczony z gossypolu, ponieważ stwarza ryzyko dla zdrowia ludzi. Długotrwałe spożycie surowego oleju zawierającego gossypol może prowadzić do bezpłodności u mężczyzn i zaburzeń miesiączkowania u kobiet.

Proces produkcji przemysłowej oleju bawełnianego przeznaczanego do celów spożywczych obejmuje etap rafinacji, dzięki czemu olej z takich źródeł pozbawiony jest gossypolu i jest bezpieczny do spożycia.

Rafinowany olej bawełniany stosowany jest m.in. do produkcji margaryny. Może być stosowany do smażenia oraz jako olej sałatkowy (majonez, składnik sosów i marynat) lub do wyrobu tłuszczu piekarskiego do wypieków i polew do ciast. W ograniczonym zakresie stosowany jest do produkcji mydła lub kosmetyków. Z kolei olej tłoczony na zimno używany jest w celach technicznych (dawniej do lamp górniczych), rzadko w farmacji.

Ze względu na niższe koszty produkcji w niektórych regionach bywa dodawany do olejów kuchennych sprzedawanych jako oliwa z oliwek, olej arachidowy czy olej sezamowy.