Dorothy Emma Arzner (San Francisco, 3 januari 1897 – La Quinta, 1 oktober 1979) was een Amerikaans filmregisseur.
Dorothy Arzner begon haar loopbaan in 1919 bij Paramount Pictures als filmmonteur voor een prent van Donald Crisp. Ze deed ook de montage voor Blood and Sand (1922) met Rudolph Valentino en Lila Lee. In 1927 maakte ze met Fashions for Women haar regiedebuut. Ze draaide dat jaar drie films. In de films van Arzner speelden bekende actrices zoals Clara Bow, Katharine Hepburn, Joan Crawford, Maureen O'Hara en Claudette Colbert. Na 1943 regisseerde ze geen speelfilms meer. Ze ging zich toeleggen op het schrijven van televisieseries en toneelstukken.