James Watson Cronin (* 29. September 1931 in Chicago, Illinois; † 25. August 2016) war ein US-amerikanischer Physiker.

Cronin schloss 1951 seine Studien an der Southern Methodist University ab und ging für die weitere Ausbildung an die University of Chicago, wo er 1955 promovierte. Er arbeitete anschließend am Brookhaven National Laboratory. 1958 bis 1971 war er an der Universität Princeton und wurde dann Professor an der University of Chicago.

Cronin arbeitete zum Zerfall von Hyperonen und zur Erzeugung von Myonen. Er bestimmte den totalen Wirkungsquerschnitt der Pion-Proton-Streuung und vervollkommnete die Funkenkammer, die er als erster Physiker zum Nachweis von Teilchen durch Photographieren der Funkenspuren nutzte.

Gegenstand aktueller Forschung in der Teilchenphysik ist der Cronin-Effekt. Er beschreibt die Modifikation der Hadron-Streuung an Kernen gegenüber dem, was man erwarten würde, wenn man den Kern als Menge unabhängiger Nukleonen betrachtet.

Cronin erhielt 1980 zusammen mit Val Fitch den Physik-Nobelpreis „für die Entdeckung von Verletzungen fundamentaler Symmetrieprinzipien im Zerfall von neutralen K-Mesonen“. Das Experiment dazu wurde 1964 am Brookhaven National Laboratory ausgeführt.

Später beschäftigte er sich mit der Erforschung kosmischer Strahlung im Pierre-Auger-Observatorium.

1963 wurde er Fellow der American Physical Society. Seit 1967 war er Mitglied der American Academy of Arts and Sciences und seit 1970 der National Academy of Sciences. 2003 wurde er als auswärtiges Mitglied in die Russische Akademie der Wissenschaften und 2007 in die Royal Society aufgenommen.