Peta Gia Wilson (Sydney, 18 november 1970) is een Australisch actrice en fotomodel.
Nadat ze als model in Australië en Europa had gewerkt, verhuisde ze in 1991 naar Los Angeles in de Verenigde Staten, nam acteerlessen en speelde wat kleine rolletjes. In 1997 brak ze door met de hoofdrol in de televisieserie Nikita. Daarin speelt ze de geheim agente Nikita, codenaam Josephine.
In 2003 speelde ze de rol van Mina Harker in de film The League of Extraordinary Gentlemen met Sean Connery in de hoofdrol. In 2006 is ze te zien in de film Superman Returns als de stewardess Bobbie Faye. In juli 2004 stond ze op de cover van de Amerikaanse versie van de Playboy.