Shelley Alexis Duvall (ur. 7 lipca 1949 w Houston w stanie Teksas) – amerykańska aktorka, producentka filmowa, scenarzystka, piosenkarka, i komediantka.
Urodziła się w Houston w Teksasie jako córka Bobbie Ruth Crawford i Roberta Richardsona „Bobby’ego” Duvalla (1919–1995), prawnika (nie była spokrewniona z aktorem Robertem Duvallem). Wychowywała się z trzema braćmi: Scottem, Shane'm i Stewartem. Po ukończeniu Stephen Pool Waltrip High School, Duvall sprzedawała kosmetyki w Foley i uczęszczała do South Texas Junior College, gdzie specjalizowała się w żywieniu i terapii dietą.
Poznała Roberta Altmana, gdy zaproponował jej rolę w swoim komediodramacie Brewster McCloud (1970) z Budem Cortem i Sally Kellerman. Potem zagrał w jego kolejnych filmach: McCabe i pani Miller (1971), Złodzieje tacy jak my (1974), Nashville (1975) i Buffalo Bill i Indianie (1976). Znalazła się także w obsadzie komedii romantycznej Woody’ego Allena Annie Hall (1977).