Göteborgs Gamlestads församling var en församling i Göteborgs stift i nuvarande Göteborgs kommun. Församlingen delades 1951 i två kyrkobokföringsdistrikt där delen med detta namn upplöstes 1969 när det området ombildades till Göteborgs Sankt Pauli församling och den kvarvarande delen samtidigt fick namnet Nylöse församling.

Församlingen bildades 1 maj 1883 då den första territoriella församlingsindelningen genomfördes och omfattade dåvarande stadsområdet öster om Gullbergsån dvs 12:e roten nr 1-19, Stora Olskroken samt 18-20 rotarna. Samtidigt överfördes till församlingen de som tillhört Göteborgs hospitalsförsamling som samtidigt upplöstes.

Med Gamlestads församling införlivades 1909 vissa delar av Kålltorp från Örgryte. År 1928 överfördes från Partille församling den del som före 1571 utgjort Utby församling. År 1930 överfördes ett område från Angereds församling i Älvsborgs län hit. År 1951 utbröts Härlanda församling. År 1960 utbröts Kortedala församling. Församlingen var mellan 1951 och 1969 uppdelad i olika kyrkobokföringsdistrikt: Gamlestads kbfd, Nylöse kbfd, Kortedala kbfd (från 1955 till 1960), Bergsjöns kfdb (från 1968 till 1969). År 1930 överfördes ett område från Angereds församling i Älvsborgs län hit. 1969 upplöstes Gamlestadens kbfd när denna del ombildades till Göteborgs Sankt Pauli församling och utbröts.

Från 1 maj 1883 till 1969 utgjorde församlingen ett eget pastorat.