Irene Palaiologina av Trapezunt (gresk: Ειρήνη Παλαιολογίνα), født ca. 1315, død etter 1341, var keiserinne av Trapezunt-riket (Trebizond) fra 6. april 1340 til 17. juli 1341. Hun var en uekte datter av den østromerske (bysantinske) keiser Andronikos III Palaiologos, og hun giftet seg med keiser Basileios Megas Komnenos av Trapezunt i 1335. Trapezunt-riket ble grunnlagt i 1204 i kjølvannet av at korsfarerne i Det fjerde korstog okkuperte Konstantinopel. En gren av den bysantinske keiserfamilien som etter hvert kalte seg «Megas Komnenos» flyktet til Georgia og med deres hjelp etablerte de sitt keiserrike på sydkysten av Svartehavet. Andre i keiserfamilien opprettet på omtrent samme tid Keiserriket Nikea som også hevdet å være den rette arvtakeren til Østromerriket.