Il Doppio ritratto dei duchi di Urbino è un dittico, olio su tavola (47x33 cm ciascun pannello) con i ritratti dei coniugi Federico da Montefeltro e Battista Sforza, opera di Piero della Francesca databile al 1465-1472 circa e conservata nella Galleria degli Uffizi di Firenze.Il doppio ritratto, tra le effigi più celebri del Rinascimento italiano, venne dipinto a Urbino in un momento imprecisato: pare che il ritratto di Federico fosse già completato nel 1465 (come farebbe pensare l'assenza di insegne onorifiche), mentre quello di Battista Sforza sia postumo (come farebbe intendere l'iscrizione, al passato), quindi databile a dopo il 1472, anno della sua morte avvenuta per parto a soli 27 anni. Inoltre l'iscrizione di Federico farebbe pensare a un'aspirazione ad assumere la dignità ducale, quindi anteriore all'ottenimento di tale titolo nel 1474. Forse il ritratto di Federico venne effettivamente composto prima e solo dopo la morte della moglie corredato dell'altra tavola: a riprova di ciò c'è una testimonianza del 1466 in cui un carmelitano veronese, Ludovico ferabò, parla di una "imago eiusdem Principis a Petro Burgensis picta" (immagine di tale Principe dipinta da Piero di Borgo San Sepolcro). La datazione del primo ritratto sarebbe quindi vicina alla Pala di Brera e potrebbe essere stata eseguita come opere propedeutica al ritratto nell'opera maggiore. Questo sarebbe un'ulteriore affinità con il ritratto di Sigismondo Pandolfo Malatesta (con un'analoga effigie di profilo, però su sfondo nero invece che con il paesaggio) del 1451 circa, dipinto in concomitanza con l'affresco di San Sigismondo e Sigismondo Pandolfo Malatesta per il Tempio Malatestiano.

Già esposto nella sala delle Udienze di palazzo Ducale di Urbino, entrarono nelle collezioni dei Della Rovere e, con l'estinzione della casata, pervennero a Firenze nel 1631 con l'eredità di Vittoria della Rovere, ultima discendente, maritata a Ferdinando II de' Medici. Dalle collezioni granducali confluirono poi naturalmente alle Regie Gallerie (1773), divenute gli Uffizi. Col tempo si era completamente persa la fama del dipinto, tanto che veniva ormai indicato come ritratto di Petrarca e Laura.