Metropolia wielkotyrnowska – jedna z eparchii Bułgarskiego Kościoła Prawosławnego, z siedzibą we Wielkim Tyrnowie. Jej obecnym ordynariuszem jest metropolita wielkotyrnowski Grzegorz (Stefanow), zaś funkcję katedry pełni sobór Narodzenia Matki Bożej w Wielkim Tyrnowie.
Siedziba chrześcijańskiego biskupa znajdowała się w Tyrnowie (stolicy drugiego państwa bułgarskiego) od 1185; w tym roku katedrę objął arcybiskup Bazyli. Do upadku państwowości bułgarskiej w 1396 arcybiskupi tyrnowscy byli równocześnie patriarchami Bułgarii. Rezydencja patriarchów razem z soborem patriarszym znajdowała się w pobliżu pałacu carskiego na Carewcu. Ostatnim hierarchą łączącym obydwa urzędy był Eutymiusz, wygnany z Tyrnowa po najeździe tureckim na Bułgarię i zdobyciu miasta.
Po zajęciu ziem bułgarskich przez Turków Patriarchat Bułgarski został zlikwidowany, a wchodzące w jego skład administratury włączone w jurysdykcję Patriarchatu Konstantynopolitańskiego.