Mélanie Doutey (née le 22 novembre 1978 à Paris, France) est une actrice française, fille du réalisateur et producteur Alain Doutey et de l'actrice Arielle Séménoff.
Elle est apparue dans La Fleur du Mal de Claude Chabrol, qui mettait également en vedette Nathalie Baye, et El Lobo, l'histoire vraie d'une taupe au sein du groupe terroriste basque ETA.
En 2006, elle est nominée aux César de l'Actrice la plus prometteuse pour sa prestation dans Il ne faut jurer de rien ! adaptation cinématographique d'une pièce d'Alfred de Musset avec Jean Dujardin et Jérôme Le Banner, réalisé par Jan Kounen, dans la version finale des Infidèles (film 2011), mais apparaît ensuite sur certaines versions DVD.