バイロイト公国(ドイツ語: Fürstentum Bayreuth)またはブランデンブルク=バイロイト辺境伯領(Markgraftum Brandenburg - Bayreuth)は、神聖ローマ帝国の直轄領であり、ホーエンツォレルン家のフランケン地方の分家によって統治されていた。ニュルンベルク城伯フリードリヒ6世が1415/17年にブランデンブルク辺境伯領を封土として与えられたため、ホーエンツォレルン家の諸侯は辺境伯の称号をフランケン地方の領地に移転したが、公国は辺境伯領ではなかった。1604年まで、彼らはクルムバッハのプラッセンブルク城を居城として使用していたため、1806年の帝国の解体まで、その領地は正式にはクルムバッハ公国またはブランデンブルク=クルムバッハ辺境伯領と呼ばれていた。

クルムバッハ=バイロイト侯国は、かつてのニュルンベルク城伯領の北部高地(オーバーラント)から形成され、南部低地(ウンターラント)はアンスバッハ侯国を形成した。最終的な境界画定は、1541年のレーゲンスブルク家条約によって確定され、ウンターラントのいくつかの小領がバイロイトに加わった。しかし、フランケンの森とフィヒテル山地まで広がるオーバーラントの中核領とは繋がっていなかった。山がちで森林が密集している土地のほとんどは農業にはあまり適していなかったが、鉱物資源、特に鉱床のおかげで多くの鉱山が建設された。
バイロイトの居城の他に、オーバーラント地方とウンターラント地方はそれぞれホーフとノイシュタット・アン・デア・アイシュから行政的に管理されていた。
この公国は、1398年1月21日にホーエンツォレルン家のニュルンベルク城伯フリードリヒ5世が死去した際に成立した。彼の領地は2人の息子に分割され、長男の城伯ヨハン3世はクルムバッハ=バイロイトを、次男のフリードリヒ6世はアンスバッハ公国をそれぞれ受け継いだ。
1420年6月11日にヨハンが死去すると、2つの公国は再び次男フリードリヒのもとに統合された。 1415年のコンスタンツ公会議で、皇帝ジギスムントはフリードリヒにブランデンブルク選帝侯の世襲称号(フリードリヒ1世)を与えた。フリードリヒは最終的に、その都市領主の称号を帝国都市ニュルンベルクの市民に売却した。1440年に彼が死去すると、その領地は再び息子たちの間で分割された。長男の錬金術師ヨハンは長子相続権を放棄し、父の後を継いでクルムバッハ=バイロイトを継承し、次男の鉄歯フリードリヒはブランデンブルク選帝侯領を継承した。アンスバッハは三男アルベルト・アキレスに引き継がれた。
錬金術師ヨハネには男子の跡継ぎがいなかったため、1457年に権利を放棄し、クルムバッハ=バイロイトは弟のアルブレヒト・アキレスに引き継がれた。1470年に長兄のブランデンブルク選帝侯フリードリヒ鉄歯が退位すると、アルブレヒトはホーエンツォレルン家の全領を自らの支配下に統一した。1486年にアルブレヒトが死去すると、フランケン諸侯国は最終的に彼の「アキレスの遺贈」に従って分割され、ザクセンのアンナとの二度目の結婚で生まれた次男ジークムント辺境伯と弟フリードリヒ2世に引き継がれた。

ブランデンブルク選帝侯領が台頭するホーエンツォレルン家の権力基盤となる一方で、クルムバッハ=バイロイト侯国は、一時的にアンスバッハと同君連合を結んだフリードリヒの子孫によって統治されていた。この君主たちは一般にブランデンブルク=バイロイト辺境伯として知られていた(ただし、バイロイトはブランデンブルクから遠く離れている)。クルムバッハ=バイロイトは1500年にフランケン圏に加わった。
1541年、野心的な辺境伯アルベルト・アルキビアデスはクルムバッハ=バイロイトの統治権を掌握すると、シュマルカルデン戦争の戦場に乱入し、皇帝カール5世とシュマルカルデン同盟のルター派諸侯の間で幾度となく立場を変えた。1552年にはニュルンベルクとその近隣の司教領ヴュルツブルクとバンベルクに対して第二次辺境伯戦争を引き起こした。中世のフランケン公国を自らの支配下で再建するという彼の壮大な計画は、 1554年の完全な敗北と皇帝による追放によって幕を閉じた。
アルベルトの後を継いだのは、1557年に従兄弟の辺境伯ゲオルク・フリードリヒであった。ゲオルクは1577年から、無能なホーエンツォレルン家の親戚であるプロイセン公アルベルト・フリードリヒの摂政として、プロイセン公国も統治した。1603年にゲオルク・フリードリヒが死去すると、バイロイト家の本流は断絶した。彼は後継者である辺境伯クリスティアン(ブランデンブルク選帝侯ヨハン・ゲオルクの次男)に、秩序正しく機能する国家を残した。
クリスティアン辺境伯はバイロイトに居を構え、1655年に孫のクリスティアン・エルンストが後を継ぎ、元帥の軍位で帝国政治に権力と影響力を及ぼした。1705年、彼の息子ゲオルク・ヴィルヘルム王子は、プロイセン赤鷲勲章の前身である誠実勲章を創設した。1735年から統治したフリードリヒ辺境伯とその妻ヴィルヘルミーネ・フォン・プロイセンは、ともに芸術と科学の庇護者であり、バイロイトの居城を独特のバロック様式(辺境伯様式)で大幅に改築し、 1748年に完成した辺境伯歌劇場も建設した。大学は1742年に設立され、翌年エアランゲンに移転した。

ブランデンブルク=バイロイト辺境伯の分家は、1769年にフリードリヒ・クリスティアンが死去したことで途絶え、その後バイロイトとアンスバッハは再び辺境伯カール・アレクサンダーによって同君連合のもとで統治されることになった。1791年12月2日、カール・アレクサンダーはプロイセン王フリードリヒ・ヴィルヘルム2世と条約を締結し、終身年金と引き換えに諸侯領をプロイセンに割譲した。彼は社交界のエリザベス・クレイヴンと結婚し、イギリスで隠居生活を送る一方、バイロイトとアンスバッハはプロイセン大臣カール・アウグスト・フォン・ハーデンベルクによって統治された。
第四次対仏大同盟戦争中にフランス軍に占領されたバイロイトは、1807年のティルジット条約によりプロイセンに割譲された。1808年のエアフルト会議において、フランス皇帝ナポレオンはバイロイトを新しく建国されたバイエルン王国に売却することを提案し、1810年に1500万フランの支払いで所有者が変わった。