Francesc Tito Vilanova i Bayó (ur. 17 września 1968 w Bellcaire d'Empordà, zm. 25 kwietnia 2014 w Barcelonie) – hiszpański trener piłkarski, wcześniej piłkarz, w sezonie 2012/2013 trener FC Barcelony.

Do szkółki FC Barcelony dołączył w 1984 roku. Nie znalazł jednak miejsca w pierwszym zespole FC Barcelony i opuścił klub. Grywał w takich zespołach jak UE Figueres, Celcie Vigo, CD Badajoz, RCD Mallorca, UE Lleida, Elche CF oraz Atlético Gramanet. Po zakończeniu kariery piłkarskiej rozpoczął swoją przygodę z trenowaniem (jako asystent Alberta Benaigesa) od szczebla Cadete B (U-15) FC Barcelony w sezonie 2001/02. Rok później został samodzielnym trenerem Cadete B, jednak w wyniku reformy szkolenia po wygraniu wyborów przez Laportę opuścił klub. W sezonie 2003/2004 prowadził amatorski Palafrugell, któremu nie udało się jednak uniknąć spadku z Tercera División. W 2004 roku został dyrektorem sportowym w drugoligowym Figueres, a rok później objął tę samą rolę w Terrassie. W 2007 roku miał objąć posadę trenera tego zespołu, jednak tydzień przed oficjalną prezentacją Josep Guardiola zaproponował mu rolę swojego asystenta w Barcelonie B, którą przyjął. Rolę asystenta kontynuował po tym jak Guardiola został trenerem pierwszej drużyny. 15 czerwca 2012 roku Tito Vilanova został trenerem FC Barcelony. 20 sierpnia 2012 w debiucie w pierwszej kolejce La Liga Barcelona wygrała 5:1 z Realem Sociedad. Dnia 19 lipca 2013 roku z powodu nawrócenia się choroby nowotworowej złożył rezygnację, tuż przed meczem towarzyskim z Lechią Gdańsk.

Zmarł 25 kwietnia 2014 w wyniku choroby nowotworowej.