by i Frankrike, Nord-Pas-de-Calais, departementet Nord, ved elven Scarpe, 38 km sør for Lille; 42 800 innb. (2002), i byområdet Douai–Lens 518 700 innb. (1999). Byen ligger midt i det nordfranske kullområdet, og har kjemisk industri og bilfabrikker (Renault). Universitet. På 1800-tallet ble det bygd opp en betydelig metallurgisk industri på basis av kullforekomstene. Kullindustrien har imidlertid gått sterkt tilbake.
Douai er svært gammel, kjent i middelalderen for produksjon av og handel med tekstiler. Mange gamle bygninger, bl.a. klokketårnet fra 1300-tallet med et av Europas største klokkespill, rådhuset fra 1400-tallet og kirken Notre-Dame fra 1100–1300-tallet.
Douai tilhørte Burgund fra 1384, fra 1477 habsburgerne og fra 1668 Frankrike. Byen ble sterkt skadet under begge verdenskrigene.