Sarah Ellen Polley OC (* 8. Januar 1979 in Toronto, Ontario) ist eine kanadische Schauspielerin, Filmregisseurin und Drehbuchautorin.
Sarah Polley hat vier ältere Geschwister. Ihre Eltern, Diane und Michael, waren Schauspieler, was ihr schon als Kind erste Rollen einbrachte. Bereits im Alter von vier Jahren trat sie in dem Disney-Film Wenn Träume wahr wären (1985) auf. Mit neun Jahren spielte sie in Die Abenteuer des Baron Münchhausen (1988), einem Film von Terry Gilliam. Mit zehn hatte sie eine Rolle in dem Fernsehfilm Die Macht eines Kindes (1990). Kurz nach ihrem elften Geburtstag starb ihre Mutter an Krebs.
Polley widmete sich bevorzugt Independent-Filmen. Mehrfach drehte sie mit Atom Egoyan, dessen Oscar-nominierter Film Das süße Jenseits (1997) ihr den Durchbruch einbrachte. Danach war sie in Filmen von David Cronenberg, Michael Winterbottom, Isabel Coixet und Wim Wenders zu sehen. Dawn of the Dead (2004), das Remake des Klassikers Zombie von George A. Romero, war ihr erster großer Hollywood-Film.