Anastasía Serguéievna Pavliuchénkova (en ruso: Анастаси́я Серге́евна Павлюче́нкова; Samara, 3 de julio de 1991) es una tenista profesional rusa. Ha ganado varios títulos tanto a nivel júnior (en los que se encuentran varios Grand Slams), a nivel ITF, así como también a nivel de la WTA.
Pavliuchénkova ha ganado dos veces el Abierto de Australia en categoría júnior (en 2006 venció a Caroline Wozniacki y en 2007 defendió el título ante Madison Brengle) y una vez el Abierto de los Estados Unidos (en 2006 ante Tamira Paszek). Este éxito en categoría júnior le permitió acceder a los circuitos de la ITF y de la WTA.
En categoría sénior ha conseguido cinco títulos individuales y ocho en dobles en la ITF, así como siete títulos individuales y cuatro en dobles en la WTA.