Eestimaa hertsog oli Eestimaa hertsogkonda valitsenud riikide valitsejate tiitlistikku kuuluv titulaartiitel.
Eestimaa hertsogi tiitel kuulus Taani kuningatele hiljemalt 1269. aastast[1] kuni Põhja-Eesti Saksa ordule müümiseni 1346. aastal.
Pärast Eestimaa alistumist Rootsi kuningale 1584. aastal hakati Eesti ala nimetama Eestimaa kubermanguks, vahel ka Eestimaa hertsogkonnaks või Eesti vürstkonnaks, sest Rootsi kuningakojale läks üle ka titulaartiitel "Eestimaa hertsog".
Pärast Uusikaupunki rahu sõlmimist aastal 1721 läks Vene keisrikojale üle ka tiitel "Eestimaa hertsog". Viimane Eestimaa hertsog oli Nikolai II.