Kosuke Hagino (en japonés: 萩野公介, Hagino Kosuke, Tochigi, 15 de agosto de 1994) es un deportista japonés que compitió en natación.
Participó en tres Juegos Olímpicos de Verano, entre los años 2012 y 2020, obteniendo en total cuatro medallas, bronce en Londres 2012, en 400 m estilos, y tres en Río de Janeiro 2016, oro en 400 m estilos, plata en 200 m estilos y bronce en 4 × 200 m libre.
Ganó tres medallas de plata en el Campeonato Mundial de Natación, en los años 2013 y 2017, dos medallas en el Campeonato Mundial de Natación en Piscina Corta de 2014 y siete medallas en el Campeonato Pan-Pacífico de Natación, en los años 2014 y 2018.
En 2016 recibió en su país la Medalla de Honor con Cinta Púrpura.
Se retiró de la competición en octubre de 2021. Posteriormente, trabajó como comentador deportivo para las cadenas NHK y TV Asahi. En 2023 fue nombrado capitán del Dream Project de Uniqlo, iniciativa orientada en la educación y promoción de la natación para la infancia.
Estuvo casado con la cantante miwa entre 2019 y 2024. Estudió el grado de Comunicación en Inglés en la Universidad Toyo y cursó estudios de posgrado en la Universidad de Ciencias del Deporte de Nippon.