Organisasi Pembebasan Palestina (bahasa Arab: منظمة تحرير فلسطينية Munazzamat al-Tahrir Filastiniyyah; bahasa Inggris: Palestine Liberation Organisation atau disingkat PLO) adalah lembaga politik resmi bangsa Arab Palestina yang telah mendapatkan pengakuan dari dunia internasional. Lembaga ini terdiri atas sejumlah organisasi perlawanan (yang terpenting ialah Al Fatah), organisasi ahli hukum, mahasiswa, buruh dan guru.
Organisasi ini mengusahakan sebuah negara Palestina di antara Laut Tengah dan Yordania.
Sejak didirikan, pada tahun 1969 hingga meninggal pada tahun 2004, Yasser Arafat merupakan ketua organisasi ini.
Pemimpinnya kini adalah Mahmud Abbas.

Berdirinya PLO
PLO didirikan pada 1964, setelah didahului oleh langkah awal Alm. Yasser Arafat untuk menyatukan semua organisasi perlawanan Palestina di bawah satu wadah, Al Fatah, pada 1950-an. Di awal pendirian, PLO di bawah dukungan Arafat dengan Al Fatahnya, menyerang Israel secara terus menerus. Israel menjawab dengan secara rutin menyerang basis PLO di Lebanon. Tak jarang korban yang berjatuhan dari kalangan sipil serta perempuan dan anak-anak.

Organ utama
Organ utama lembaga ini ialah Komite Eksekutif, Komite Sentral serta Dewan Palestina. Terpenting dari antaranya ialah Komite Eksekutif, yang bertugas mengambil keputusan-keputusan politik. Dalam mengambil keputusan, organ ini menerima masukan serta nasehat dari Komite Sentral, yang hampir kesemua anggotanya diambil dari organisasi perlawanan dan tokoh-tokoh independen. Dewan Nasional Palestina, sebuah organisasi penting lainnya yang terdiri dari 500 anggota, merupakan juga Parlemen Palestina.

Ketua PLO pertama
Atas kegigihannya menarik perhatian masyarakat internasional, pada tahun 1969 Arafat diangkat sebagai ketua PLO. Setelah menjadi ketua, Arafat mulai meninggalkan kegiatan penyerangan dengan senjata dan berusaha mendirikan sebuah pemerintahan di pengasingan. Beberapa langkah penting yang dilakukannya ialah berhasil membuat PLO memperoleh pengakuan Liga Arab sebagai satu-satunya organisasi bangsa Palestina tahun 1974. Juga pada November 1974, PLO merupakan satu-satunya organisasi nonpemerintah yang memperoleh kesempatan berbicara di depan Sidang Umum PBB. Satu langkah berikut yang dicapai ialah diperolehnya keanggotaan penuh PLO di dalam Liga Arab pada tahun 1976.

Perwakilan di PBB
PLO mendapatkan status peninjau di Sidang Umum PBB pada 1974 (Resolusi Sidang Umum no. 3237). Dengan pengakuan terhadap Negara Palestina, PBB mengubah status peninjau ini sehingga dimiliki oleh Palestina pada 1988 (Resolusi Sidang Umum no. 43/177.) Pada Juli 1998, Sidang Umum menerima sebuah resolusi baru (52/250) yang memberikan kepada Palestina hak-hak dan privilese tambahan, termasuk hak untuk ikut serta dalam perdebatan umum yang diadakan pada permulaan setiap sesi Sidang Umum, hak untuk menjawab, hak untuk ikut mensponsori resolusi dan hak untuk mengajukan keberatan atau pertanyaan yang berkaitan dengan pembicaraan dalam rapat (points of order) khususnya menyangkut masalah-masalah Palestina dan Timur Tengah. Dengan resolusi ini, "tempat duduk untuk Palestina akan diatur tepat setelah negara-negara non-anggota dan sebelum peninjau-peninjau lainnya." Resolusi ini diterima dengan suara 124 setuju, 4 menolak (Israel, AS, Kepulauan Marshall, Mikronesia) dan 10 abstain.