Nastia Liukin (Russisch: Анастасия "Настя" Валерьевна Люкина, Anastasia "Nastia" Valeriëvna Ljoekina) (Moskou, 30 oktober 1989) is een in de Sovjet-Unie geboren Amerikaanse gymnaste. Ze won onder meer een gouden medaille op de Olympische Spelen van 2008 in de individuele meerkamp en zilver in de landenmeerkamp. Eerder was ze ook tweevoudig wereldkampioene op de evenwichtsbalk en eenmalig op de brug. In totaal verzamelde ze reeds negen medailles op wereldkampioenschappen en vier wereldtitels.
Nastia Liukin werd in 1989 geboren in de nadagen van de toenmalige Sovjet-Unie. Haar vader, Valeri Liukin, behaalde voor de Sovjet-Unie meerdere wereldtitels en twee gouden en zilveren medailles in de gymnastiek op de Olympische Spelen van 1988. Haar moeder, Anna Kotchneva, was wereldkampioene ritmische gymnastiek in 1987.
Toen Liukin tweeënhalf jaar oud was, kort na het uiteenvallen van de Sovjet-Unie, verhuisde het gezin naar de stad New Orleans in de Verenigde Staten en later naar de staat Texas. Haar ouders werkten als atletiekcoaches en omdat ze geen babysit konden betalen ging ze altijd met hen mee. Hoewel hierin niet aangespoord door haar ouders begon Liukin de andere kinderen na te doen maar haar talent en wens werden snel duidelijk. Reeds op haar zesde turnde Liukin op competitieniveau.