Paul Lillo-Stenberg (født 14. september1893 på Østre Toten, død 22. juli 1981) var en norsk maler.
Han var elev ved Statens håndverks- og kunstindustriskole og senere ved Statens kunstakademi. Han fikk legat i 1919–20 og arbeidsstipendier i Unge Kunstneres Samfund. Han debuterte på vårutstillingen 1921, og hadde separatutstilling hos Blomqvist i 1936. Han deltok flere ganger på Statens Kunstutstilling og andre kollektivutstillinger.
Han er far til skuespilleren Per Lillo-Stenberg, og farfar til musikeren Lars Lillo-Stenberg.