Arne Nordheim (født 20. juni 1931 i Larvik, død 5. juni 2010) var en norsk komponist og musikkritiker.
I perioden 1948–51 studerte han ved Musikkonservatoriet i Oslo. 1954 ble hans første verk, Essay for strykekvartet, oppført ved Ung Nordisk Musikkfest i Stockholm. Han betraktet frem til sin død at stykket ikke var hans opus 1, men strykekvartetten fra 1956 skulle være hans første riktige verk.
Nordheims viktigste genre var orkesterverk. I de tidlige verkene som Aftonland, Canzona og Epitaffio forsøkte han å gi de tradisjonelle instrumentene en ny klang. Han begynte etter hvert å benytte elektronikk på magnetbånd, og hadde i en periode elektronikk som hovedtema. Fra denne tiden stammer rent elektroniske verk som Solitaire, men også verk hvor elektronikken ble blandet med tradisjonelle instrumenter som feks. slagverk. Han har også skrevet mye for radio og TV, teater og ballett der han eksperimenterte mye og ga musikken nye grenser. I perioden 1964–1966 var Nordheim formann i samtidsmusikkforeningen Ny Musikk.
Maler: Thorkild Christensen
Thorkilds utvalgte stykker av Arne Nordheim