杜比影院（Dolby Cinema）隶属于杜比实验室，集合了杜比全线技术，包括杜比全景声、 杜比视界、杜比 3D。

2015年4月13日，AMC Theatres和杜比实验室正式宣布在AMC Prime中推出杜比影院（Dolby Cinema）电影放映系统。这套电影放映系统结合了杜比全景声以及在2014年推出的杜比视界（Dolby Vision）技术。且整个杜比影院的座椅等硬件设施也会有更人性化的设计。

2015年5月，杜比影院正式在美国AMC院线旗下的高端品牌AMC Prime开业。

2016年6月，杜比影院正式引进中国，首家影厅位于大连的万达影院和平店。

杜比影院的强项体现在银幕及放映设备上：同样是2D放映中，普通银幕亮度为14FL（亮度单位为福特朗伯，数字越大，亮度越高），IMAX 2D为22FL，杜比影院能达到31FL。这一优势在3D放映中更为明显：普通银幕只有4.5FL，IMAX 3D能达到11FL，而杜比影院的3D放映亮度可以与普通银幕的2D模式持平。

在HDR对比度这一项指标上，普通2D为2800:1，IMAX 2D可以达到8000:1，杜比影院则超过了100万:1。这就意味着，同样是2D影片，杜比影院放映的版本在图像对比度、精细度上技高一筹。

2017年10月25日，CJ CGV与杜比实验室宣布，计划在2021年底前在中国开设30个杜比影院。

2018年4月18日，广州金逸影视宣布与杜比实验室建立合作伙伴关系，在未来4年内，计划在中国开设20个杜比影院。金逸影城还将在未来3年里，在中国部署630套杜比数字影院系统，其中包括杜比集成媒体服务器、杜比数字影院音频处理器、杜比多通道数字功率放大器以及SLS影院系列扬声器系统。

2018年12月7日，杜比实验室和北京泰禾影视文化发展有限公司共同宣布双方签订协议，泰禾影视计划在中国开设10个杜比影院。

2020年9月1日，杜比实验室与高端影院品牌 “万象影城”的主体公司万影影业（深圳）有限公司共同宣布，双方将进一步加强合作，计划在中国再增开超过十个杜比影院。

2021年9月6日，百老汇与杜比实验室在北京举行签约仪式，宣布将共同合作在中国拓展杜比影院体验。百老汇首家杜比影院在今秋开业，位于上海北外滩来福士广场百丽宫影城。

2020年，所有获得奥斯卡最佳影片奖提名的影片，以及11部最终荣获奥斯卡奖的影片都采用了杜比视界和（或）杜比全景声。