Barthelmess, auch Barthelmes und Barthelmeß, ist der Familienname folgender Personen:

 Alfred Barthelmeß (1910–1987), deutscher Biologe
 Barbara Barthelmes (*  1957), deutsche Musikwissenschaftlerin
 Christian Barthelmess (1854–1906), deutscher Auswanderer, US-amerikanischer Soldat, Militärmusiker und Fotograf
 Gretchen Barthelmes (1874–nach 1920), deutsche Schriftstellerin
 Hans Barthelmess (1887–1916), deutscher Grafiker und Maler
 Johannes Barthelmes (* 1953), deutscher Jazzmusiker
 Nikolaus Barthelmess (1829–1889), deutscher Kupferstecher
 Raimund Barthelmes (1947–2019), deutscher Filmeditor
 Richard Barthelmeß (1820–1884), deutsch-US-amerikanischer Arzt und Freimaurer sowie Mitbegründer des Deutsch-Katholizismus in Nürnberg
 Richard Barthelmess (1895–1963), US-amerikanischer Schauspieler und Mitbegründer der Academy of Motion Picture Arts and Sciences
 Rudolf Barthelmess (1862–1939), deutscher Genre- und Porträtmaler
 Wieland Barthelmess (* 1955), deutscher Kunsthistoriker, Autor und Galerist

Siehe auch:
 Bartholomäus
 Bartelmus