Ubaidillah bin Ali bin Abi Thalib (bahasa Arab: عبيد الله بن علي بن أبي طالب) adalah seorang prajurit Arab pada masa Kekhalifahan Zubairiyah. Ia digambarkan sebagai seorang yang pemberani.^[1] Ubaidillah merupakan putra dari Ali bin Abi Thalib dan Laila binti Mas'ud yang berasal dari Bani Tamim.^[2][3] Ia memiliki saudara kandung yang bernama Abu Bakar bin Ali.^[3]

Ubaidillah bin Ali termasuk di antara orang-orang pertama yang berbaiat kepada Abdullah bin az-Zubair ketika menjadi khalifah.^[4] Ia kemudian pergi dari Hijaz ke Kufah dan al-Mukhtar ats-Tsaqafi memenjarakannya lalu membebaskannya. Ubaidillah kemudian pergi ke Bashrah tempat di mana adik Abdullah, Mush'ab bin az-Zubair, menjadi gubernur dan memuliakannya. Beberapa orang dari Bani Tamim kemudian mendatanginya dan menawarkan Ubaidillah untuk dibaiat sebagai khalifah sementara dia sendiri tidak menginginkannya. Ubaidillah kemudian meminta kepada mereka untuk tidak terburu-buru. Ketika Mush'ab mendengar sikap sebagian orang dari Bani Tamim tersebut, ia memanggil Ubaidillah untuk menanyakan maksud mereka. Ubaidillah lalu bersumpah bahwa ia tidak menginginkannya dan Mush'ab menerima pengakuannya. Ubaidillah kemudian turut serta bersama pasukan Mush'ab dalam Pertempuran Al-Madzar melawan al-Mukhtar ats-Tsaqafi dan bertempur hingga ia terbunuh.^[5] Ia terbunuh pada tahun 686.^[1] Al-Madzar adalah kota yang terletak di antara Wasith dan Bashrah.^[6]