Peggy Annette Whitson (ur. 9 lutego 1960 w Mount Ayr, stan Iowa, USA) – doktor biochemii, amerykańska astronautka. Pierwsza kobieta, która dowodziła Międzynarodową Stacją Kosmiczną (ISS). Rekordzistka wśród kobiet pod względem najdłuższego łącznego pobytu w kosmosie oraz pod względem łącznej długości odbytych spacerów kosmicznych (EVA). Rekordzistka wśród astronautów USA pod względem łącznego czasu spędzonego w kosmosie. Startując po raz trzeci w kosmos w 2016 roku została też najstarszą kobietą, która odbyła lot kosmiczny.
Swój pierwszy lot w kosmos Peggy Whitson rozpoczęła 5 lipca 2002 na pokładzie wahadłowca Endeavour jako specjalista misji (MS-3). Wyprawą STS-111 dowodził Kenneth Cockrell. Funkcję pilota pełnił Paul Lockhart, a specjalistami misji byli Philippe Perrin (MS-1), Franklin Chang-Díaz (MS-2) oraz pozostali członkowie 5 ekspedycji na ISS Walerij Korzun (MS-4) i Siergiej Trieszczow (MS-5). 7 czerwca wahadłowiec przycumował do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Po przejściu astronautów na pokład ISS oficjalnie doszło do przekazania kompleksu orbitalnego nowej ekipie. 15 czerwca wahadłowiec odłączył się od stacji. Na Ziemię powróciła nim czwarta ekspedycja w składzie: Jurij Onufrijenko, Carl Walz i Daniel Bursch. Członkowie piątej stałej ekspedycji kontynuowali eksperymenty, które rozpoczęli ich poprzednicy oraz realizowali własny program lotu. Wiele miejsca poświęcono badaniom medycznym nad skutkami długotrwałego przebywania człowieka w przestrzeni kosmicznej. Poza tym astronauci zajmowali się m.in. testowaniem platformy przemieszczającej się wzdłuż struktury kratownicy. Podczas piątej wyprawy kratownica została rozbudowana o dwa kolejne elementy. 16 sierpnia 2002 Whitson razem z Walerijem Korzunem przez blisko 4,5 godziny pracowała na zewnątrz stacji orbitalnej. W tym czasie astronauci zamontowali m.in. warstwę ochronną na module Zwiezda. 7 grudnia 2002 załoga powróciła na Ziemię na pokładzie wahadłowca Endeavour realizującego misję STS-113. Whitson przebywała w kosmosie przez blisko 185 dni.