Diane Keaton, geboren als Diane Hall (Los Angeles, 5 januari 1946) is een Amerikaans filmactrice, producente en regisseuse, onder meer bekend vanwege haar samenwerking met Woody Allen in de jaren zeventig en haar rol als Kay Adams in The Godfather-trilogie. Buiten de filmwereld is Keaton actief als fotografe.
Keaton is de oudste van vier kinderen. Haar vader, Jack Hall (1921-1990), was civiel ingenieur, haar moeder Dorothy Keaton (1921-2008), was huisvrouw en amateurfotografe.
Keaton studeerde drama aan het Santa Ana College, maar verliet de studie op negentienjarige leeftijd na drie semesters om een carrière te beginnen in Manhattan. Ze moest haar naam veranderen toen ze zich wilde inschrijven bij de vakbond voor acteurs, aangezien er al een Diane Hall geregistreerd stond en de vakbond eist dat, om verwarring te voorkomen, er geen twee personen met dezelfde naam ingeschreven mogen staan. Ze koos de naam "Keaton", de geboortenaam van haar moeder.