Le lycée Louis-Barthou est un établissement secondaire public français situé à Pau dans le département des Pyrénées-Atlantiques.
Il tient son nom de Louis Barthou, natif d'Oloron-Sainte-Marie, ancien élève du lycée qui fut académicien et président du Conseil sous la III République.
En 1620 Louis XIII annexe le Béarn à la France. À cette date, la religion officielle étant le protestantisme, il va réintroduire le culte catholique et favoriser l'implantation d'établissements religieux.
C'est dans ce contexte qu'il concède aux jésuites un domaine à l'est de Pau. Ils y construisent de nombreux bâtiments, dont un collège qui est l'actuel lycée Louis-Barthou. Celui-ci est achevé en 1640. C'est une construction de style béarnais avec des toits en ardoise à forte pente et des murs en galets du gave.
Le lycée Louis-Barthou est un lycée d'enseignement général avec des classes de seconde, première scientifique, littéraire, économique et social, STG… de même pour les classes de terminale. De plus il faut souligner la présence de classes préparatoires MPSI, PCSI, BCPST, HEC, HK puis MP, PSI, PC, PC*, HEC, BCPST, khâgne. Sont présentes des classes européennes anglais, l'une axée sur l'histoire, l'autre sur les maths et SVT. Depuis 2006 existe l'option Abibac franco-allemande pour les secondes ainsi que les premieres et terminales scientifique, littéraire,et économique et social.
L’Association amicale des anciens élèves du lycée Louis-Barthou a fêté ses 100 ans d’existence en 1997