Kelly Kamalelehua Palzis (Honolulu, 13 oktober 1962) is een Amerikaans actrice.
Preston werd opgevoed door haar moeder Linda Carlson, aangezien haar vader verdronk toen ze drie jaar oud was. Ze groeide op in onder andere Irak en Australië en werd op 16-jarige leeftijd ontdekt door een fotograaf. Vanaf de jaren 80 is ze werkzaam als actrice. Ze was van 1986 tot en met 1988 getrouwd met acteur Kevin Gage. Ook had ze relaties met George Clooney en Charlie Sheen. Met Sheen beëindigde ze in 1990 haar relatie, nadat hij haar per ongeluk in haar arm schoot.
Op 12 september 1991 trouwde Preston met John Travolta. Ze kregen samen drie kinderen, Jett (1992-2009), Ella Blue (2000) en Benjamin (2010). Preston is lid van de Scientologykerk.