Mary Eileen McDonnell (* 28. April 1952 in Wilkes-Barre, Pennsylvania) ist eine US-amerikanische Schauspielerin.
McDonnell arbeitete während ihrer Karriere zunächst zwanzig Jahre lang vorwiegend am Theater und trat während dieser Zeit nur selten im Fernsehen auf. Bekannt wurde sie 1990 durch ihre Rolle einer von Indianern aufgezogenen Weißen in Kevin Costners Film Der mit dem Wolf tanzt. Dies brachte ihr eine Nominierung für einen Oscar und einen Golden Globe in der Kategorie Beste Nebendarstellerin ein. Zwei Jahre später wurde McDonnell für ihre Verkörperung der Hauptrolle in dem Drama Passion Fish von John Sayles erneut für einen Oscar und einen Golden Globe nominiert. 1996 spielte sie in dem Film Independence Day die Rolle der First Lady.
Für ihre Gastrolle als Eleanor Carter in der Fernsehserie Emergency Room war McDonnell 2002 für einen Emmy nominiert. In der erfolgreichen Science-Fiction-Serie Battlestar Galactica spielte sie von 2003 bis 2009 die Präsidentin Laura Roslin. 2008 war sie in der Fernsehserie Grey’s Anatomy mit einem Gastauftritt als Dr. Virginia Dixon zu sehen, die am Asperger-Syndrom leidet. Von 2009 bis 2012 spielte sie in The Closer die Rolle von Captain Sharon Raydor, die sie nach dem Ende der Serie auch im Spin-off Major Crimes übernommen hat.