Модерният петобой (срещано и като модерен пентатлон) е олимпийски спорт, който комбинира 5 напълно различни един от друг спорта: фехтовка, стрелба, плуване, бягане и конен спорт.
Нарича се модерен, за да се различава от лекоатлетическия и другите видове петобой.
Спортът е измислен от създателя на модерните олимпийски игри Пиер дьо Кубертен. Целта му е била да събере в общ спорт всички умения, които е трябвало да притежава даден кавалерист от ХІХ век – да бяга, да плува, да язди, да стреля, да се дуелира.
Въведен е в олимпийската програма на олимпиадата в Стокхолм през 1912 г. На олимпиадата в Сидни през 2000 г. за пръв път е добавено състезание за жени.
Началото на модерния петобой в България е поставено от доктор Любен Цветков през 1954 г.
Според решението на МОК от 8 юли 2006 г. модерният петобой със сигурност остава в олимпийската програма до 2012 г.
