科西莫二世·德·美第奇（Cosimo II de' Medici；1590年5月12日－1621年2月28日）是费迪南多一世·德·美第奇和克里斯蒂娜·德·洛林的长子，1609至1621年间统治托斯卡纳。

科西莫的父亲费迪南多一世·德·美第奇为其提供了现代教育。在1605年至1608年期间，伽利略·伽利雷成为了科西莫的导师。1608年，在父亲的安排下，科西莫与内奥地利大公卡尔二世的女儿，奥地利的玛丽亚·玛格达莱娜女大公结婚。这对夫妇一共育有八名子女，其中包括科西莫的继承人费迪南多二世·德·美第奇、前奥地利大公夫人安娜·德·美第奇、帕尔马公爵夫人玛格丽塔·德·美第奇和两名红衣主教。

1609年，费迪南多一世去世。由于他的身体状况不稳定，科西莫并没有积极地参与大公国的统治，但是他却对科学和文学事业提供了大量的赞助。尽管他对统治缺乏兴趣，但大公还是孜孜不倦地扩大海军。

科西莫于1621年2月28日因肺结核去世，托斯卡纳大公之位由他的长子费迪南多二世·德·美第奇继任。由于费迪南多继位时还是个未成年人，因此，根据科西莫的遗愿，大公国由其妻子玛丽亚·玛格达莱娜摄政。