Paunonen on suomalainen sukunimi. Tunnettuja Paunonen-nimisiä henkilöitä ovat:
Aila Paunonen (s. 1954), keskimatkojen juoksija Aino Paunonen (s. 1992), pika- ja keskimatkojen juoksija Ari Paunonen (s. 1958), kestävyysjuoksija ja päätoimittaja Gabriel Paunonen (1823–1899), maanviljelijä ja valtiopäivämies Georg Wilhelm Paunonen (1863–1926), maanviljelijä ja valtiopäivämies, Gabriel Paunosen poika Heikki Paunonen (s. 1946), suomen kielen professori Venla Paunonen (s. 1990), pika- ja aitajuoksija.