תורוואלד נילסן (בנורווגית: Thorvald Nilsen 6 באוגוסט 1881 - 19 באפריל 1940) היה קצין-צי וחוקר קטבים נורווגי. הוא נולד בקריסטיאנסנד. כיהן כרב החובל של האונייה "פראם" במשלחת הקוטב הדרומי של רואלד אמונדסן בשנים 1912-1910. אמונדסן הזמין אותו במברק למשלחתו אחרי שקצין-צי אחר, שהיה אמור להצטרף אליה, נספה בפגיעת ברק. נילסן, שניסה קודם להתקבל למשלחת ללא הצלחה, השיב בחיוב למברק וצורף למשלחת כמשנה לאמונדסן. במהלך תקופה זו שימשה האונייה גם לתצפיות אוקיינוגרפיות ומדידות בדרום האוקיינוס האטלנטי.