Sophia Myles (Londen, Verenigd Koninkrijk, 18 maart 1980) is een Britse actrice.
Sophia werd in Londen geboren. Haar vader Peter Myles is een anglicaans priester in Isleworth. Haar moeder Jane is een uitgever. Ze heeft een jongere broer genaamd Oliver, die lijfwacht is en afwisselend in Cornwall en Australië is. Myles groeide op in Notting Hill. Toen ze elf jaar oud was, verhuisde ze met haar familie naar Isleworth. Op haar zestiende werd ze tijdens de opvoering van een toneelstuk ontdekt door Julian Fellowes (scenarioschrijver van Gosford Park), die haar een rol gaf in de televisiefilm The Prince and the Pauper. In 1999 werd Myles geaccepteerd om filosofie in Universiteit van Cambridge te studeren, maar ze koos ervoor om verder te gaan met haar acteerwerk.
Haar eerste grote film was Mansfield Park. Ze speelt meestal bijrollen in zowel Amerikaanse als Engelse producties, zoals Underworld en het vervolg daarop, Underworld: Evolution. In 2001 speelde ze de vrouw van Johnny Depp in de film From Hell. In 2004 speelde Myles Lady Penelope in de film Thunderbirds. In 2006 speelt ze haar eerste hoofdrol in Tristan & Isolde als Isolde. Ze wordt door diverse filmbladen een veelbelovende actrice genoemd. Sommigen vergelijken haar met actrice Kate Winslet.