Birkir Bjarnason (geboren op 27 mei 1988 in Akureyri, IJsland) is een IJslandse profvoetballer die als centrale middenvelder speelt. Hij speelt momenteel voor de Zwitserse club FC Basel en de nationale ploeg van IJsland. In zijn thuisland heeft hij de bijnaam Thor.

Hij heeft ook gespeeld voor Viking FK, FK Bodø/Glimt, Standard Luik, Delfino Pescara 1936 en Sampdoria. Met Basel won hij in 2016 de Zwitserse SuperLeague.

Hij werd opgenomen in de selectie van IJsland voor UEFA Euro 2016. Op 14 juni 2016 scoorde hij het eerste doelpunt van IJsland op een groot toernooi. Het was tegen Portugal, en de wedstrijd eindigde in een gelijkspel.