La raffinerie de Donges est une raffinerie de pétrole située à Donges en Loire-Atlantique. Elle a été construite une première fois en 1933, puis reconstruite en 1947 après avoir été détruite pendant la seconde guerre mondiale.
Située au bord de la Loire, elle bénéficie du trafic fluvial entre Saint-Nazaire et Nantes et peut ainsi accueillir des pétroliers à fort tonnage. Elle a une capacité de traitement d'environ onze mégatonnes par an, ce qui en fait la seconde plus grande raffinerie en France après la raffinerie de Normandie.
La ligne ferroviaire Nantes - Le Croisic, empruntée par près de 75 millions de voyageurs/km (en 2006) la traverse également. Un projet de contournement de la raffinerie par le nord sur une nouvelle section de 4,5 km, rapprochant ainsi la ligne du bourg de Donges existe bien. Mais la mise en œuvre de cet aménagement est sans cesse repoussé pour des raisons budgétaires (investissement évalué à 100 millions d'euros), bien que l'existence des emprises ferroviaires gênent les projets d'expansion du site industriel voulu par Total. Cependant, des études préliminaires viennent d'être effectuées, avec une mise en service prévu vers 2015 au minimum.
Ex-propriété de ELF Aquitaine, cette raffinerie est actuellement exploitée par la société Total.
En janvier 2006, deux navires butaniers sont entrés en collision dans le port de Donges et l'un d'eux a perdu environ 30 tonnes de fioul lourd dans l'estuaire de la Loire.
Un déversement accidentel de plus de 400 tonnes de fioul de soute a eu lieu le 16 mars 2008 au cours du chargement d’un navire. Suite à cet accident, la commission locale d'information de l'Estuaire (CLIS) a été créée.