Mili Avital (Gerusalemme, 30 marzo 1972) è un'attrice israeliana.
Dopo aver frequentato una scuola di recitazione a New York nel 1993, è diventata famosa nel mondo occidentale partecipando a film come Stargate di Roland Emmerich nel ruolo femminile principale e Dead Man di Jim Jarmusch con una piccola parte. In Israele è considerata una delle attrici più importanti della nazione.
Dal 2004 è sposata con lo sceneggiatore Charles Randolph da cui ha avuto un figlio.