Shelley Alexis Duvall (Houston, 7 luglio 1949) è un'attrice statunitense.
Attrice simbolo del cinema anni settanta e ottanta, ha partecipato in piccoli ruoli significativi in Nashville, Io e Annie, ma soprattutto come co-protagonista nel discusso Tre donne di Robert Altman, ruolo per il quale ha ottenuto il Prix d'Interprétation féminine al Festival di Cannes per l'interpretazione della protagonista Millie. È nota al grande pubblico per l'interpretazione di Wendy, l'innocua e angosciata moglie di Jack Torrance in Shining di Stanley Kubrick, e per la celebrata somiglianza con Olivia Oyl, la fidanzata di Popeye, che ha interpretato in Popeye, di Robert Altman, il regista che l'ha scoperta e diretta in sette occasioni.
Dal 1988 al 1993 ha anche prodotto alcune serie televisive. La sua ultima apparizione risale al 2002 nel film Manna from Heaven, da quell'anno non è più in attività. Nel 2016, dopo circa 14 anni di assenza dalle scene, l'attrice è ospite del programma The Dr. Phil Show, condotto dallo psicologo Phil McGraw, in cui appare visibilmente invecchiata e con evidenti disturbi mentali, sostenendo di avere bisogno di aiuto.