Kai Rautenberg (* 5. November 1939 in Arnsberg) ist ein deutscher Pianist und Komponist.
Rautenberg erhielt seine musikalische Ausbildung am Konservatorium in Dortmund und an der Orchesterschule Hilchenbach. Von 1969 bis 1971 war er Pianist im SFB-Tanzorchester unter der Leitung von Paul Kuhn, 1971 wechselte er zum RIAS Tanzorchester.
Er arbeitete als Pianist und Chanson-Komponist unter anderem mit Hildegard Knef, Inge Brück, Angelika Milster, Brigitte Mira, Reinhard Mey, Adam Taubitz und Dieter Hallervorden zusammen. Gegenwärtig tritt er auch mit dem „Kai Rautenberg Sextett“ und der RIAS Big Band auf. Von ihm stammen einige Filmmusiken, dazu betätigte er sich gelegentlich als Schauspieler.