Laura Dahlmeier (Garmisch-Partenkirchen, 22 augustus 1993) is een voormalig Duits biatlete. Ze vertegenwoordigde haar vaderland op de Olympische Winterspelen 2014 in Sotsji en op de Olympische Winterspelen 2018 in Pyeongchang.
Dahlmeier maakte haar wereldbekerdebuut in het seizoen 2012/2013. Ze won enkele wereldbekerwedstrijden in de 4x6 km estafette. In 2014 nam Dahlmeier een eerste keer deel aan de olympische winterspelen. Ze eindigde 13e op het individuele nummer, 30e in de achtervolging en 46e op de sprint. Met haar landgenotes werd ze 11e op de 4x6 km estafette. Op 7 februari 2015 behaalde ze haar eerste overwinning in een wereldbekerwedstrijd door winst op de 7,5 km sprint in Nové Město na Moravě.
Tijdens de Wereldkampioenschappen biatlon 2015 in Kontiolahti behaalde Dahlmeier samen met Franziska Preuß, Vanessa Hinz en Franziska Hildebrand de wereldtitel op de 4x6 km estafette. Op de wereldkampioenschappen biatlon 2016 in Oslo werd de Duitse wereldkampioene op de 10 kilometer achtervolging. Daarnaast veroverde ze de zilveren medaille op de 12,5 kilometer massastart en de bronzen medaille op zowel de 15 kilometer individueel als de 7,5 kilometer sprint. Op de 4x6 km estafette legde ze samen met Franziska Preuß, Franziska Hildebrand en Maren Hammerschmidt beslag op de bronzen medaille.