Middlesexin piirikunta on Yhdysvaltojen Massachusettsin osavaltiossa sijaitseva piirikunta. Vuonna 2018 väkiluvuksi laskettiin 1 614 714, joka teki siitä Massachusettsin ja koko Uuden-Englannin väkirikkaimmän piirikunnan. Sen pinta-ala on 2 190 neliökilometriä. Piirikunnan hallintokeskukset ovat Cambridgen ja Lowellin kaupungit, joista Lowell on piirikunnan suurin kaupunki.
Yhdysvaltain vapaussodan ensimmäiset taistelut käytiin piirikunnassa 19. huhtikuuta 1775.
Piirikunnan asukkaista 71,8 prosenttia on valkoisia, 12 prosenttia aasialaisia ja 8,02 prosenttia latinalaisamerikkalaisia. 88,7 prosenttia asukkaista on Yhdysvaltain kansalaisia. Piirikunnan väestön keski-ikä on 38,4 vuotta.
