Luis Antonio Tomás Fernández de Portocarrero y Moscoso (7 de marzo de 1649 - 1723), quinto conde de Palma del Río , fue un noble español y virrey de Cataluña .
Su padre fue Fernando Luis de Portocarrero, IV Conde de Palma del Río y II Marqués de Almenara. Su madre fue Antonia de Moscoso, hija de Lope Hurtado De Mendoza y Moscoso, 8º conde de Monteagudo. Su padre murió el mismo año que él nació y su madre se volvió a casar con Enrique de Pimentel y Moscoso , antiguo virrey de Aragón .
Su tío era Luis Manuel Fernández de Portocarrero y de Guzmán, ex virrey de Sicilia , cardenal de Toledo y miembro del Consejo de Estado del rey Carlos II de España.
Luis Antonio Tomás recibió el título de Grande de España, 2ª clase, por el rey Felipe V de España , en 1697.
Se convirtió en virrey de Cataluña entre 1702 y 1703.
En 1710, pasó al partido de Austria, y se vio obligado a exilio tras la derrota de 1714. Sus bienes fueron confiscados, pero devueltos a su hijo Gaspar en 1724.