Semjon Alexandrowitsch Warlamow (russisch Семён Александрович Варламов; englische Transkription: Semyon Aleksandrovich Varlamov; * 27. April 1988 in Kujbyschew, Russische SFSR) ist ein russischer Eishockeytorwart. Seit Juli 2019 spielt er für die New York Islanders in der National Hockey League. Mit der russischen Nationalmannschaft gewann er bei der Weltmeisterschaft 2012 die Goldmedaille.
Semjon Warlamow wuchs im russischen Samara auf und erlernte dort auch das Eishockeyspiel. Er wechselte zu Lokomotive Jaroslawl und konnte dort auch mit herausragenden Leistungen auf sich aufmerksam machen.
Beim NHL Entry Draft 2006 wurde Warlamow in der ersten Runde an insgesamt 23. Position von den Washington Capitals ausgewählt. Am 11. Juli 2007 unterschrieb der Russe einen Dreijahres-Einstiegsvertrag bei den Capitals. Zu Beginn der Saison 2008/09 entschied sich Warlamow für einen Wechsel nach Nordamerika. Er kam überwiegend für Washingtons Farmteam Hershey Bears zum Einsatz. Sein erstes Spiel in der National Hockey League absolvierte der Torwart am 13. Dezember 2008 bei einer Partie der Capitals gegen die Montréal Canadiens. Insgesamt kam Warlamow auf sechs NHL-Einsätze während der regulären Saison. In den Play-offs 2009 verdrängte er José Théodore als Washingtons Stammtorhüter. Der Russe absolvierte insgesamt 13 Play-off-Spiele, dabei gelangen ihm zwei Shutouts.