Virginie Ledoyen, (Parijs, 15 november 1976) is een Franse actrice. Ze werd geboren met de achternaam Fernandez, maar koos Ledoyen als artiestennaam, naar de achternaam van haar grootmoeder langs vaderskant. De Française speelt voornamelijk in Franse films, maar maakte ook Engelstalige uitstapjes, zoals The Beach (2000) en Holly (2006). Ledoyen is behalve actrice ook model. Zo was ze in 1999 het gezicht van cosmeticamerk L'Oréal.
Ledoyen werd voor haar rollen in zowel L'eau froide (1995) als La fille seule (1996) genomineerd voor de César voor meest veelbelovende actrice.