Leonardo Pavoletti (* 26. November 1988 in Livorno) ist ein italienischer Fußballspieler. Der Stürmer steht aktuell beim italienischen Erstligisten Cagliari Calcio unter Vertrag.
Pavoletti begann seine fußballerische Laufbahn bei der Gruppo Sportivo C.N.F.O. Von 2005 bis 2008 spielte er beim in seiner Heimatstadt Livorno ansässigen Verein Armando Picchi, damals in der vierthöchsten italienischen Liga. Anschließend hatte er Stationen beim FC Esperia Viareggio, beim AC Pavia, bei Juve Stabia und beim AS Casale. In der Saison 2011/12 spielte er für Virtus Lanciano in der dritthöchsten italienischen Liga und wurde mit 16 Toren in 33 Spielen Torschützenkönig.
Darauf folgte ein Wechsel zum Zweitligaklub Sassuolo Calcio. Er traf in den ersten vier Ligaspielen fünf Mal, gab aber im Dezember 2012 nach einem Spiel gegen Livorno einen positiven Dopingtest (Tuaminoheptan) ab. Der Verein konnte eine Sperre jedoch abwenden und machte ein Nasenspray für das Ergebnis verantwortlich. Pavoletti verhalf dem Verein letztlich mit elf Toren in 33 Spielen zum Aufstieg in die Serie A.