Sofia Vassilieva, właściwie Sofia Vladimirovna Vassilieva (ur. 22 października 1992) – amerykańska aktorka. Najbardziej znana z roli bohaterki książki dla dzieci, Eloise, z serialu Medium i z roli chorej na raka pacjentki Kate Fitzgerald w adaptacji książki Jodi Picoult «Bez mojej zgody».
Vassilieva urodziła się w Minneapolis w Minnesocie. Jest córką rosyjskich imigrantów, Larissy Vassilievy, biologa i Vladimora Vassilieva, fizyka. Kiedy miała siedem lat, została odkryta przez Międzynarodowe Stowarzyszenie Modelingu i Talentów (IMTA) w Nowym Jorku. Po upływie około roku zagrała Elenę — wnuczkę emerytowanego rosyjskiego generała w epizodzie serialu «Ostateczny termin». W 2002 roku zagrała Cindy Brandy w filmie «Rodzinka w Białym Domu», obok Shelley Long i Gary’ego Cole. Zagrała również małą Ginę w Inhabited obok Malcolma McDowella.
W 2002-2003 grała książkowa bohaterkę Eloise w dwóch filmach: «Eloise w hotelu Plaza» i «Eloise w okresie Bożego Narodzenia», w reżyserii Kevina Limy z Julie Andrews jako nianią. Za rolę Eloise była w 2004 roku nominowana do Young Artist Award w kategorii najlepsza młoda aktorka w filmie, miniserialu lub specjalnie.