Madison Brengle (Dover (Delaware), 3 april 1990) is een tennisspeelster uit de Verenigde Staten. Zij begon met tennis toen zij twee jaar oud was. Haar favoriete ondergrond is gras.
Madison Brengle nam voor het eerst deel aan ITF-toernooien in 2005. Reeds datzelfde jaar bereikte zij een finale, op het ITF-toernooi van Baltimore – zij won daar meteen haar eerste titel, op vijftienjarige leeftijd. In totaal heeft zij vijftien ITF-titels gewonnen.
In 2007 nam zij voor het eerst deel aan een grandslamtoernooi: het Australian Open – in de eerste ronde verloor zij van Patty Schnyder. Ook op andere grandslamtoernooien kwam zij jarenlang niet voorbij de eerste ronde. In datzelfde jaar nam zij eveneens voor het eerst deel aan een WTA-toernooi, het toernooi van Los Angeles – door winst op Flavia Pennetta bereikte zij de tweede ronde, waarin zij verloor van Jelena Dementjeva. Ook op het WTA-toernooi van Washington 2011 bereikte zij de tweede ronde, door te winnen van Melinda Czink. Zij stond in 2015 voor het eerst in een WTA-finale, op het toernooi van Hobart – in de eindstrijd verloor zij van de Britse Heather Watson. In 2020 veroverde Brengle haar eerste WTA-titel, op het toernooi van Newport Beach, door de Zwitserse Stefanie Vögele te verslaan.