Dmitri Pávlovich de Rusia (en ruso: Великий князь Дмитрий Павлович; Ilínskoye, 18 de septiembre de 1891 - Davos, 5 de marzo de 1942) fue un gran duque de Rusia. Participó en el asesinato de Grigori Rasputín en 1916.
Su madre murió en coma de preeclampsia seis días luego de su alumbramiento tras sufrir un accidente de caída. El sietemesino gran duque sobrevivió gracias a los cuidados de su tío el gran duque Sergio Aleksándrovich, quien lo mantuvo con baños calientes, paños de algodón y botellas de agua caliente en su cuna para regular su temperatura.
Dmitri y su única hermana, María, vivieron con su padre hasta 1902, cuando el gran duque Pablo se casó con una plebeya, Olga Karnóvich (luego princesa Paléi), y fue exiliado de Rusia por el zar. Al gran duque no se le permitió llevarse a sus hijos, por lo que su hermano Sergio y su esposa, Isabel Fiódorovna, fueron nombrados guardianes de Dmitri y María. Los niños se mudaron con la pareja a Moscú, donde Sergio ocupaba el cargo de gobernador general.
En 1905, su tío el gran duque Sergio Aleksándrovich fue asesinado por Iván Kalyáiev, un extremista miembro del Partido Social-Revolucionario. Desde entonces, Dmitri, de 14 años, quedó bajo el exclusivo cuidado de su tía Isabel Fiódorovna, con quien tuvo un fuerte vínculo emocional, a diferencia de su hermana, quien la culpó de su precipitado matrimonio con Guillermo de Suecia, en 1908. Ese último año, Dmitri y su tía se mudaron al palacio de Alejandro, Tsárskoye Seló, como invitados del zar y la zarina. Durante ese período, Dmitri formó una estrecha relación con Nicolás II, a quien consideró como padre sustituto.
En 1909, Dmitri se independizó y se trasladó a San Petersburgo, estableciéndose primero en el palacio de su padre y, luego, en el palacio Serguéievsky, que había heredado de su tío Sergio y al que convirtió en su principal residencia. Siguiendo la tradición militar de los Románov, Demetrio estudió en la Escuela de Caballería Nikoláievsky y, tras su graduación, ingresó al Regimiento de la Guardia Montada, que antes había dirigido su padre.
El 16 de diciembre de 1916, Dmitri, junto al príncipe Félix Yusúpov, sobrino político del zar; el político Vladímir Purishkévich; y el oficial Serguéi Mijáilovich Sujotin, participó del asesinato de Grigori Rasputin. Rasputin había sido invitado por Yusúpov al Palacio Moika para que conociera a su esposa la princesa Irina Aleksándrovna, quien en realidad se encontraba en Crimea con sus suegros. Luego de ser envenenado y disparado, a las 5 a. m. y desde un puente, los conjurados arrojaron el cuerpo de Rasputin al semicongelado río Nevá, del que fue rescatado al encontrarse uno de sus chanclos atrapado en uno de las pilares del puente.
Por su participación en el asesinato de Rasputin, el gran duque fue exiliado al frente persa para servir a las órdenes del general Nikolái Barátov en sus cuarteles en Kazvin. Sin embargo, poco después de la Revolución de Febrero de 1917, Barátov tuvo que pedirle a Dmitri salir, por no poder garantizar su seguridad de los rumores existentes en los puestos inferiores. En Teherán, el gran duque vivió brevemente con el entonces jefe de la División de Cosacos persa, el general Meidel, antes de alojarse con el ministro británico en esa ciudad, Sir Charles Marling, quien consiguió que Dmitri fuera admitido en el Reino Unido bajo el argumento de que se convertiría en el siguiente zar de Rusia (1918).
A pesar de ser el único Románov al que se le permitía vivir en Inglaterra, el gran duque se trasladó a París dos años después. En la capital francesa, su hermana (divorciada de Guillermo de Suecia), al igual que muchos aristócratas rusos exiliados, tuvo que trabajar en una empresa dedicada al bordado de cuentas y lentejuelas para Chanel, mientras que él se dedicó a la venta de champán.
En 1926, Dmitri contrajo matrimonio morganático con la heredera estadounidense Audrey Emery, a quien su primo el gran duque Cirilo le concedió el título de princesa Románovskaya-Ilyínskaya. Tuvieron un hijo, Pablo Dmítrievich. Antes de su casamiento, el gran duque había mantenido varias relaciones sentimentales, entre ellas con la bailarina Vera Karalli, con quien se reencontraría en el exilio, pero especialmente con la diseñadora Coco Chanel, a quien conoció en el París previo a la Gran guerra y con quien estuvo relacionado cerca de un año (1921).