Jelena Vjatsjeslavovna Dementjeva (Russisch: Елена Вячеславовна Дементьева; Engelse transliteratie: Elena Dementieva) (Moskou, 15 oktober 1981) is een voormalig professioneel tennisspeelster uit Rusland.
Dementjeva werd prof in 1998. In het verleden werd zij gecoacht door oud-prof Olga Morozova, later door haar moeder Vera. Zij is een baselinespeelster, haar lievelingsondergrond is hardcourt en haar beste slag is de crosscourt forehand. Haar hoogste positie op de WTA-ranglijst van nummer 3 bereikte zij op 6 april 2009. Zij won 16 WTA-toernooien waaronder een gouden medaille op de Olympische Spelen in Peking. Ook speelde zij de finale op Roland Garros en de finale op de US Open, beide in 2004.
Tijdens de Olympische Zomerspelen van 2000 in Sydney, Australië, behaalde zij een zilveren medaille na in de finale met 2-6 en 4-6 te hebben verloren van Venus Williams. In hetzelfde jaar werd zij verkozen tot "meest verbeterde speler" van de WTA-tour.