Denis Walerjewitsch Denissow (russisch Денис Валерьевич Денисов; * 31. Dezember 1981 in Charkiw, Ukrainische SSR) ist ein russischer Eishockeyspieler, der zuletzt beim HK Metallurg Magnitogorsk in der Kontinentalen Hockey-Liga unter Vertrag stand.
Denis Denissow begann seine Karriere als Eishockeyspieler in seiner Heimatstadt in den Nachwuchsabteilungen des HK ZSKA Moskau, für dessen Profimannschaft er in der Saison 1997/98 sein Debüt in der russischen Superliga gab. Nach drei weiten Jahren bei ZSKA wechselte der Verteidiger für die Saison 2001/02 zu dessen Stadtrivalen Krylja Sowetow Moskau. Zuvor war er im NHL Entry Draft 2000 in der fünften Runde als insgesamt 149. Spieler von den Buffalo Sabres ausgewählt worden, für die er allerdings nie spielte.
Nachdem der Linksschütze in der Saison 2002/03 für Salawat Julajew Ufa auf dem Eis stand, wechselte er zu Ak Bars Kasan, mit denen er in der Saison 2005/06 erstmals in seiner Laufbahn Russischer Meister wurde. Im Anschluss an die Spielzeit unterschrieb Denissow bei deren Finalgegner HK Awangard Omsk, für den er weitere zwei Jahre in der Superliga verbrachte, ehe er im Sommer 2008 in seine Heimatstadt zurückkehrte, in der er vom HK Dynamo Moskau aus der neugegründeten Kontinentalen Hockey-Liga verpflichtet wurde. Mit den Hauptstädtern gewann er im selben Jahr den Spengler Cup. Nachdem sich die Eishockeyabteilung von Dynamo Moskau mit dem HK MWD Balaschicha zum OHK Dynamo zusammenschloss, wechselte Denissow zur Saison 2010/11 innerhalb der KHL zum SKA Sankt Petersburg. Mit diesem gewann er 2010 ebenfalls den Spengler Cup.