Natalie Zea (* 17. März 1975 in Harris County, Texas) ist eine US-amerikanische Schauspielerin.
Zea wurde unter anderem durch ihre Rolle der Gwen Hotchkiss in der NBC-Seifenoper Passions, für die Darstellung der Karen Darling in Dirty Sexy Money und als Winona Hawkins in Justified bekannt. Neben ihrer Hauptrolle in Justified war sie 2013 in einer Hauptrolle und ab 2013 in einer wiederkehrenden Gastrolle als Claire Matthews in der Serie The Following zu sehen. Ebenso hatte sie eine Nebenrolle in der Science-Fiction-Serie Under the Dome. Seit 2016 ist sie in der Serie The Detour zu sehen.
Zea ist seit Juli 2014 mit Travis Schuldt, ihrem Schauspielkollegen aus Passions, verheiratet. Im Oktober 2015 kam die gemeinsame Tochter der beiden zur Welt.