Vicente I Gonzaga (em italiano: Vincenzo I Gonzaga, Mântua, 21 de setembro de 1562 — Mântua, 9 de fevereiro de 1612) foi duque Mântua e de Monferrato.
Era filho de Guilherme Gonzaga, Duque de Mântua, e da arquiduquesa Leonor da Áustria. Seus avós maternos eram imperador Fernando I, e Ana da Boêmia e Hungria.
Vicente foi um grande mecenas das artes e das ciências, e transformou Mântua em um vibrante centro cultural, tendo sido patrono do compositor Claudio Monteverdi e do pintor Peter Paul Rubens. Vicente também foi amigo do poeta Torquato Tasso e o astrônomo Giovanni Antonio Magini serviu como tutor para os seus filhos, Francesco e Ferdinando. Durante o inverno de 1603-1604 Galileu Galilei visitou a corte de Mântua em um esforço para obter uma posição lá. Recebeu uma oferta mas não pôde concordar com os termos de Vicente, porém o duque presenteou-o com uma corrente de ouro e dois pratos de prata.
Vicente criou a Ordem do Redentor (ou do Preciosíssimo Sangue), aprovada pelo Papa Paulo V em 25 de maio de 1608.
Vicente casou-se primeiro com Margarida Farnésio, filha de Alexandre Farnésio e da infanta Maria de Portugal, Duquesa de Parma e Placência, em 1581, mas o seu casamento não produziu prole, e acabou sendo anulado.
Em 29 de abril de 1584 ele se casou com Leonor de Médici, filha de Francisco I de Médici e Joana de Áustria. Deste casamento nasceram cinco filhos:
Francisco (Francesco) (7 de maio de 1586 - 22 dezembro 1612), que governou como Francisco IV Gonzaga, Duque de Mântua e Monferrato de 9 de fevereiro a 22 de dezembro de 1612.
Fernando (Ferdinando) (26 de abril de 1587 - 29 de outubro 1626), que governou como Fernando I Gonzaga, Duque de Mântua e Monferrato de 1612 até sua morte.
Guilherme Domingo (Guglielmo Domênico) (1589 - 1591) - morreu jovem.
Margarida (Margherita) (2 de outubro de 1591 - 7 de fevereiro 1632), esposa de Henrique II da Lorena;
Vicente (Vincenzo) (7 de janeiro de 1594 - 25 de dezembro 1627), governou como Vicente II Gonzaga, Duque de Mântua e Marquês de Monferrato de 1626 até sua morte.
Leonor (Eleonora) (23 de setembro de 1598 - 27 junho 1655), segunda esposa do imperador Fernando II.
Em 20 de julho de 1588, o imperador Rodolfo II concedeu a Vicente o direito de usar o brasão familiar dos Gonzaga encimado pelo escudo dos Habsburgo com a coroa arquiducal da Áustria.