Brooke Jaye Mueller (Albany, 19 de agosto de 1977) é uma socialite e atriz estadunidense. Ficou conhecida pelo tumultuado casamento com o ator Charlie Sheen, com quem teve filhos gêmeos e por escândalos envolvendo uso de drogas e álcool.
Mueller nasceu e cresceu na região de Nova York. Seu pai, Allen Mueller, trabalhou como policial em Miami e Key West, um professor do ensino médio, um corretor de imóveis, e como ministro de tempo parcial. Ele faleceu em um acidente de moto quando Brooke tinha 12 anos. Quando Brooke tinha 14 anos, sua mãe casou-se com o milhionário Kenneth Wolofsky e se mudou para a Flórida. Mueller era uma líder de torcida na Benjamin School em Palm Beach, Flórida. Mueller tem um irmão, Scott Allen Mueller, e uma meia-irmã Sydney Wolofsky. A mãe de Mueller, Moira Mueller Wolofsky Fiore é casada atualmente com o cantor nova-iorquino Jon Fiore.
Mueller tem trabalhos como atriz, e teve uma passagem como correspondente no canal Extra. O papel mais conhecido de Mueller é como Janet no filme Witchouse de 1999. Ela também interpretou Cassandra na comédia Strictly Sexual de 2008 (sendo creditada como Brooke Allen). Em 2011, Mueller co-estrelou em The World According to Paris, um reality show. Em 2012, ela fez parte da equipe de produção da série Scandal'.