Leonardo Pavoletti (Livorno, Italia, 26 de noviembre de 1988) es un futbolista italiano que juega como delantero en el Cagliari Calcio de la Serie A italiana.
Comenzó a jugar en las filas del Gruppo Sportivo C.N.F.O. (Cantiere Navale Fratelli Orlando), luego a 14 años pasa al Armando Picchi donde jugó durante 3 años. Posteriormente pasó a jugar en Viareggio, Pavia, Juve Stabia y Casale mostrando buenas capacidades: 16 goles en Serie D y 18 en C2 (ahora Liga Pro). Seguidamente fue adquirido por el Virtus Lanzan, donde con 16 goles se adjudica el título de capocannoniere en la Liga Pro Primera División 2011-2012, contribuyendo al ascenso a la Serie B.
En julio de 2012 es trasferido al Sassuolo, logrando 5 goles en las primeras 4 presencias en el campeonato de Serie B. Con los neroverdi logra el ascenso a la Serie A, siendo este el primero en la historia del Sassuolo. Durante esta temporada sufre una inhabilitación de 40 días, por doping, dando como resultado positivo tuaminoeptano por ingerir un Rinoflumicil, un descongestionante nasal.