Virginia Madsen (Chicago, 11 september 1961) is een Amerikaanse actrice. Ze werd bekend in de jaren 80, toen zij in verschillende films verscheen die gericht waren op een tienerpubliek. Enkele decennia later werd ze opnieuw bekend met de met een Academy Award en een Golden Globe-genomineerde rol in de film Sideways uit 2004.
Zij is de dochter van Elaine Madsen-Melson, een met een Emmy bekroonde dichteres, producent en toneelschrijfster die vaak werkt voor PBS, en Calvin Madsen, een brandweerman. Haar grootouders waren Denen en haar moeder is van Ierse en Indiaanse afkomst. Virginia Madsen is afgestudeerd aan de New Trier High School in Winnetka, Illinois. Toen Virgina Madsen in Hollywood arriveerde was ze verloofd met de acteur Billy Campbell. Ze trouwde met acteur Danny Huston in 1989 en is van hem gescheiden in 1992. Madsen had ook in 1994 een relatie met acteur Antonio Sabàto jr., met wie ze een zoon Jack heeft.