Roman Gurgenovich Balayan (arménien : Ռոման Գուրգենի Բալայան, russe : Рома́н Гурге́нович Балая́н ; né le 15 avril 1941 à Nerkin Horatagh, oblast autonome du Haut-Karabakh, Union soviétique) est un cinéaste ukraino-arménien. En 1997, Balayan a reçu le titre d'Artiste du peuple d'Ukraine.
Balayan a travaillé comme acteur au théâtre de Stepanakert (situé dans la région du Haut-Karabakh) de 1959 à 1961. Il a étudié la mise en scène à l'Institut d'État de théâtre et de cinématographie d'Erevan et la réalisation cinématographique à l'Université nationale de théâtre, cinéma et télévision I. K. Karpenko-Kary de Kyiv, dont il a obtenu son diplôme en 1969. Depuis 1970, il travaille aux Studios de cinéma Dovzhenko à Kiev.
Balayan se considère comme un élève de Sergei Parajanov. Il a été nominé et a remporté plusieurs prix internationaux.
Il est surtout connu pour ses adaptations littéraires ; parmi les auteurs que Balayan a adaptés à l'écran figurent Anton Tchekhov (Kashtanka, 1975 ; Le Baiser, 1983, TV), Ivan Tourgueniev (Le Loup solitaire, 1977 ; Premier Amour, 1995) et Nikolaï Leskov (La Dame de Pique du Mtsensk, 1989).
Son film Vols dans les rêves et la réalité (1982), un drame sur la dépression et la crise de la quarantaine, est l'une de ses œuvres les plus célèbres. Oleg Yankovsky y incarne un homme créatif dans la quarantaine qui se sent marginalisé dans la société. À sa sortie, les spectateurs politiquement engagés l'ont perçu comme une critique de la « stagnation » brejnévienne.
Son film de 1986 Garde-moi, mon talisman a été sélectionné pour la compétition principale de la 43e édition du Festival de Venise et a remporté la Tulipe d'or au Festival international du film d'Istanbul en 1987. Son film de 1977 Le Loup solitaire a été présenté à la 28e Berlinale et son film de 2008 Les Oiseaux du paradis a été montré à la 30e Mostra de Moscou. En 2018, il a annoncé qu'il envisageait de tourner son prochain film en langue ukrainienne.