Jennifer O'Neill (Rio de Janeiro, 20 februari 1948) is een Amerikaanse actrice en model.
O'Neill werd in 1962 ontdekt door Ford Models en sierde in 1963 de cover van Vogue en Cosmopolitan. In 1968 kreeg ze een kleine rol in For Love of Ivy met Sidney Poitier. In 1970 speelde ze tegenover John Wayne in Rio Lobo. In de jaren 70 kreeg ze veel rollen aangeboden, zoals in The Carey Treatment naast James Coburn, Lady Ice naast Donald Sutherland en Robert Duvall en The Reincarnation of Peter Proud naast Michael Sarrazin. In 1976 speelde ze in l'innocente naast Laura Antonelli. In de jaren 80 had ze rollen in Scanners en Cloud Dancer. Recentelijker acteerde ze nog in Doonby met John Schneider en Last Ounce of Courage met onder meer Jenna Boyd.
O'Neill is negenmaal gehuwd met acht verschillende mannen.