Luca Antonini (* 4. August 1982 in Mailand, Italien) ist ein italienischer Fußballspieler. Er spielt in der Abwehr. Er wurde lange Zeit vom AC Mailand an verschiedene kleinere Vereine wie den AC Arezzo oder den FC Empoli verliehen.
Ende August 2013 wechselte Antonini zum CFC Genua. Im Gegenzug wechselte Valter Birsa nach Mailand.
Am 6. August 2010 wurde Antonini von Cesare Prandelli in das Aufgebot der italienischen A-Nationalmannschaft für das Länderspiel gegen die Elfenbeinküste am 10. August 2010 berufen. Er kam dort aber nicht zum Einsatz.