Diane Carol Baker (Hollywood, 25 februari 1938) is een Amerikaans actrice.
Baker werd geboren in Hollywood, maar verhuisde op 18-jarige leeftijd naar New York om hier het acteervak te studeren. Nadat ze een filmcontract kreeg bij 20th Century Fox, brak ze in 1959 door met de rol van Margot Frank in The Diary of Anne Frank. Ze werd opgemerkt en kreeg al snel meer grote rollen. Zo was ze nog in hetzelfde jaar tegenover Hope Lange en Joan Crawford te zien in The Best of Everything.
Haar contract eindigde echter al een paar jaar later, waarna ze te zien was in Alfred Hitchcocks Marnie. Over de jaren heen verloor ze haar populariteit. Desondanks is ze nog altijd werkzaam als actrice.