Cain Ramirez Velasquez (ur. 28 lipca 1982 w Salinas) − amerykański zapaśnik i zawodnik mieszanych sztuk walki (MMA) wagi ciężkiej, dwukrotny mistrz organizacji Ultimate Fighting Championship (2010-2011 i 2012-2015).
Jest synem meksykańskiego nielegalnego imigranta i Amerykanki meksykańskiego pochodzenia. W szkole średniej z sukcesami trenował zapasy, zostając dwukrotnie mistrzem Arizony. Amatorską karierę zapaśniczą kontynuował na studiach, reprezentując barwy Arizona State University w NCAA Division I.
W październiku 2006 roku zanotował profesjonalny debiut w MMA, walcząc dla Strikeforce. W 2008 roku podpisał kontrakt z UFC. Po wygraniu w tej organizacji 5 walk z rzędu (4 przez KO/TKO) został wyznaczony do zmierzenia się z Antônio Rodrigo Nogueirą, jednym z czołowych zawodników wagi ciężkiej na świecie. Pokonał go 20 lutego 2010 roku w Sydney (UFC 110) przez nokaut w pierwszej rundzie. Dzięki temu otrzymał szansę walki o mistrzostwo UFC w wadze ciężkiej przeciw dotychczasowemu mistrzowi, Brockowi Lesnarowi. Doszło do niej 23 października w Anaheim, podczas gali UFC 121. Velasquez odebrał Lesnarowi tytuł, pokonując go przez techniczny nokaut w pierwszej rundzie na skutek ciosów pięściami w parterze. W styczniu 2011 roku został wyróżniony przez branżowy portal sherdog.com tytułem „zawodnika roku”.