Misaki Doi (Yokohama, 29 april 1991) is een professioneel tennisspeelster uit Japan. Haar favoriete ondergrond is hardcourt. In 2006 speelde zij in Japan haar eerste ITF-toernooi, en won in 2009 kleine ITF-toernooien van Kofu (Japan) en Tokio (Japan). In 2010 won zij het $75.000-toernooi van Toyota (Japan). In 2015 won Doi haar eerste WTA-titel op het toernooi van Luxemburg. In de finale versloeg zij de Duitse Mona Barthel in drie sets: 6-4, 6-7, 6-0.
In de periode 2011–2019 maakte Doi deel uit van het Japanse Fed Cup-team – zij behaalde daar een winst/verlies-balans van 11–10. In 2013 speelde zij in de eerste ronde van de Wereldgroep I – het team verloor van de Russische dames.