Virginia Mayo, geboren als Virginia Clara Jones (Saint Louis (Missouri), 30 november 1920 – Thousand Oaks, 17 januari 2005), was een Amerikaans filmactrice.
Mayo werd door haar tante gestimuleerd zich op het gebied van dans te kwalificeren. Ze was lid van de St. Louis Municipal Opera, zong in het koor, en verscheen daarna met zes andere meiden met een act in het Jefferson Hotel. Daar werd ze door Andy Mayo gevraagd om mee te doen in zijn populaire vaudeville act, als ringmeester voor twee mannen verkleed als paard. Ze nam vanaf dat moment de naam "Mayo" aan. Ze werkte drie jaar in deze rol, en verscheen met Eddie Cantor op Broadway in het stuk Banjo Eyes (1941).
Ze bleef aan haar carrière als danseres werken, en tekende een contract met Samuel Goldwyn, en verscheen in een aantal van zijn films. Ze speelde ook met Danny Kaye in een aantal succesvolle komedies, waaronder Wonder Man (1945), The Kid from Brooklyn (1946) en The Secret Life of Walter Mitty (1947).