Kenzō Shirai (Yokohama, Japón, 24 de agosto de 1996) es un gimnasta artístico japonés, campeón olímpico en Río 2016 en el ejercicio de salto y en el concurso por equipos; campeón del mundo en 2013 en suelo, en 2015 en suelo y en el concurso por equipos, y en 2017 de nuevo en suelo y en el concurso por equipos; y subcampeón del mundo en 2014 en suelo y en el concurso por equipos.
Participó en el Mundial de Nanning 2014 consiguiendo dos medallas de plata: en el ejercicio de suelo —donde quedó solo por detrás del ruso Denis Abliazin— y en la competición por equipos, donde Japón quedó tras China.
En el Mundial de Glasgow 2015 consiguió dos medallas de oro: en la competición por equipos y en suelo.
En los Juegos Olímpicos de Río 2016 ganó dos medallas de oro: competición por equipos y salto.
En el Mundial de Montreal 2017 consiguió dos medallas de oro —suelo y salto— y una de bronce en el concurso completo individual, quedando tras los chinos Xiao Ruoteng y Lin Chaopan.