Valentina Lodovini (Umbertide, 14 maggio 1978) è un'attrice italiana.
Di origini umbre, è toscana d'adozione avendo trascorso l'infanzia e l'adolescenza a Sansepolcro con i genitori, la sorella e il fratello più grande. Nel 1997 ha conseguito la maturità scientifica. Nel 2000 si è diplomata presso il Laboratorio Teatrale permanente dell'associazione culturale "Ottobre", diretta da Valeria Ciangottini. Nel 2004 si diploma poi al Centro sperimentale di cinematografia di Roma. Nel periodo 1999-2000 è a teatro, partecipando a diversi spettacoli tra cui Salomé e La casa di Bernarda Alba, diretta da Enzo Aronica. Nel 2002 appare nel videoclip del brano I giorni migliori dei Tiromancino.
In televisione recita nelle fiction Io e mamma, Distretto di Polizia, 48 ore e Incantesimo, partecipando inoltre al programma Nessundorma di Paola Cortellesi. Nel 2004 esordisce al cinema nel film Ovunque sei di Michele Placido, presentato alla Festival di Venezia. L'anno dopo viene scelta da Paolo Sorrentino per L'amico di famiglia, recitando nello stesso anno anche in A casa nostra di Francesca Comencini. Nel 2007 ottiene il suo primo ruolo da protagonista, ne La giusta distanza di Carlo Mazzacurati; per la sua interpretazione nel ruolo di Mara, ottiene l'anno seguente una candidatura ai David di Donatello come migliore attrice protagonista.