Heidi Weng (Enebakk, 20 juli 1991) is een Noorse langlaufster. Ze vertegenwoordigde haar vaderland op de Olympische Winterspelen 2014 in Sotsji en op de Olympische Winterspelen 2018 in Pyeongchang.
Weng maakte haar wereldbekerdebuut in november 2009 in Beitostølen, vier maanden later scoorde ze in Oslo haar eerste wereldbekerpunten. In december 2011 eindigde de Noorse voor de eerste maal in haar carrière in de top tien van een wereldbekerwedstrijd. In maart 2012 stond Weng in Lahti voor de eerste keer in haar carrière op het podium van een wereldbekerwedstrijd. Op de wereldkampioenschappen langlaufen 2013 in Val di Fiemme veroverde de Noorse de bronzen medaille op de 15 kilometer skiatlon. Daarnaast eindigde ze als vierde op de 30 kilometer klassieke stijl en als zesde op de 10 kilometer vrije stijl. Op de estafette werd ze samen met Therese Johaug, Kristin Størmer Steira en Marit Bjørgen wereldkampioen. Tijdens de Olympische Winterspelen van 2014 in Sotsji sleepte ze de bronzen medaille in de wacht op de 15 kilometer skiatlon, daarnaast eindigde ze als negende op de 10 kilometer klassieke stijl en als negentiende op de 30 kilometer vrije stijl. Samen met Therese Johaug, Astrid Jacobsen en Marit Bjørgen eindigde ze als vijfde op de estafette.