Valentina Cervi (Roma, 13 aprile 1974) è un'attrice italiana.
È figlia della produttrice Marina Gefter, e del produttore e regista cinematografico Tonino Cervi; i suoi nonni paterni erano l'attore Gino Cervi e l'attrice Ninì Gordini Cervi.
Il suo debutto assoluto avviene in televisione nel 1986 con Portami la luna, mentre quello sul grande schermo avviene due anni dopo con la commedia di Francesca Archibugi Mignon è partita. Dopo piccole apparizione tra TV e cinema, nel 1996 inizia a farsi notare con la partecipazione al film della regista neozelandese Jane Campion Ritratto di signora, a cui segue l'anno successivo il suo primo ruolo da protagonista in Artemisia - Passione estrema di Agnès Merlet, dove veste i panni dell'artista romana Artemisia Gentileschi. Nel 1999 recita in La via degli angeli di Pupi Avati e Rien sur Robert di Pascal Bonitzer, per cui ottiene due candidature rispettivamente al Nastro d'argento e al Premio César. Nello stesso anno, assieme a Massimo Ghini, è diretta da Francis Ford Coppola in uno spot pubblicitario di Illycaffè che omaggia Federico Fellini e Lo sceicco bianco. Da questo momento inizia a lavorare frequentemente sia in Italia che all'estero.