הרופא וגרושתו הוא סיפור קצר בן 11 פרקים מאת ש"י עגנון, העוסק באהבתם של רופא ואחות יהודים, אהבה הנשלטת על ידי אובססיה של הרופא לפרט מסוים בעברה של האחות.

הסיפור, שאותו מספר הרופא, מתרחש בווינה זמן לא רב לאחר מלחמת העולם הראשונה. לאחר שהוקסם מיופיהּ של האחות, דינה, הרופא מחזר אחריה, והם מתארסים. לאחר שהרופא חש שעצבות מסוימת מקננת בדינה, היא מגלה לו שקודם לפגישתם הייתה בקשר רומנטי עם אחר. הרופא מפתח אובססיה לגבי המאהב הקודם של דינה, ומחשבות על אותו אדם טורדות את הרופא בעומדו תחת החופה עם דינה, וגם בליל הכלולות. דינה ניסתה כמיטב יכולתה לשקם יחסיה עם הרופא, אך מחשבותיו האובססיביות לא הרפו ממנו. בסופו של דבר התגרשו השניים, והרופא מסיים את סיפורו: "אבל בלבי ידידי שמור חיוכה שבשפתיה ואותה תכלת שחורה שבעיניה כביום שראיתיה בראשונה. פעמים בלילה זוקף אני עצמי ממטתי כאותם חולים שטיפלה בהם ומושיט את שתי ידי וקורא אחות אחות בואי אצלי".

ראשיתו של "הרופא וגרושתו" כחלק מהטיוטות של הרומן "אורח נטה ללון", אך הוא ראה אור בדפוס כסיפור עצמאי. לראשונה פורסם כסיפור עצמאי במאסף "בַּכּור" בשנת 1941, וב"כל כתבי עגנון" הוא נכלל בכרך "על כפות המנעול", שכותרת המשנה שלו היא "סיפורי אהבים". הסיפור הוא האחרון במקבץ הקרוי "סיפורים קטנים", שבו נכללים גם הסיפורים "אחות", "חופת דודים" ו"פנים אחרות".