Olav Mosebekk (født 13. oktober 1910 i Kongsberg, død 1. desember 2001) var en norsk billedkunstner. Han arbeidet både som maler, grafiker og illustratør, men ble kanskje særlig kjent for sine mange fettstifttegninger, blant annet av nakne kvinner.
Sammen med brødrene Trygve og Gunnar tok Olav Mosebekk utdanning som teknisk tegner med tanke på å få jobb på Kongsberg Våpenfabrikk. Da ingen av dem fikk jobb der, søkte de seg til Statens håndverks- og kunstindustriskole (SHKS), hvor alle tre kom inn og begynte i 1928. Han fikk August Eiebakke og Eivind Nielsen som lærere. Nielsen kom til å bety mye for hans utvikling som tegner. Noen av medelevene hans var Per Hurum, Tore Deinboll og Kaare Espolin Johnson.
Fra 1931 til 1933 var Mosebekk elev av Axel Revold og Per Krohg på Kunstakademiet. I 1935 giftet han seg med Ellen Sofie Deinboll (18. august 191611. mars 1967) og fra 1936 bodde familien i Asker. Foruten egen produksjon hadde han en rekke vikariater som tegnelærer ved SHKS. I 1946 hadde han sin første større separatutstilling, den var i Unge Kunstneres Samfunn. Fra 1947 til 1969 var Mosebekk lærer og overlærer ved Statens håndverks- og kunstindustriskole i Oslo, og familien flyttet derfor til Iladalen i 1947. Men vinteren 1949 til 1950 bodde de i Nice, og fra 1963 hadde han årlige studieopphold i Frankrike, noe som lar seg spore i hans kunst.
I 1995 startet han tegneskolen Olav Mosebekks tegneskole, seinere kalt Mosebekkskolen, sammen med Hans Norman Dahl.
1910 - 2001 (91 år)