Natacha Régnier (Berlín, 11 de abril de 1974) es una actriz belga.
Nacida en Berlín, se crio en Ixelles. Al acabar el instituto, pasa un año en el INSAS de Bruselas, pero no acaba su formación. Le desaconsejan la carrera de actriz. Comienza en los años 1990 con algunos cortos y más tarde conoce a Pascal Bonitzer. Tras ciertas dificultades en París y papeles secundarios, aparece en el film Encore conBonitzer en 1996, junto con Valeria Bruni-Tedeschi.
En 1998, recibe el premio a la mejor interpretación femenina en el festival de Cannes por su papel de Marie Thomas en La Vie rêvée des anges de Érick Zonca y más tarde también con Élodie Bouchez el premio a la mejor actriz europea del año. Durante la presentación de la película, conoce a Yann Tiersen (autor de la banda sonora original de Fabuleux Destin d'Amélie Poulain), con quien tiene una hija en 2002 y con quien participa en el álbum L'Absente.