Mary McDonnell (Wilkes-Barre, Pensilvânia, 28 de abril de 1952) é uma atriz de cinema, teatro e televisão indicada ao Oscar de Melhor Atriz.
McDonnell nasceu em Wilkes-Barre, na Pensilvânia, e cresceu em Ithaca, Nova Iorque. Ela é a filha de Eileen (prenome Mundy; 1921-1990) e John "Jack" McDonnell (1923-1973), um consultor de informática. Seus irmãos são Jane (1950-2005), Sally, Judith, Jackie e John. Ela é de ascendência irlandesa e iraquiana. Depois de se formar pela Universidade Estadual de Nova York em Fredonia, frequentou escola de teatro e juntou-se a prestigiada Long Wharf Theatre Company da Costa Leste, com o qual ela trabalhou por mais de 20 anos.
Depois de mais de 20 anos no teatro, McDonnell iniciou sua carreira no cinema com o filme Dances with Wolves de 1990, pelo papel de uma européia-americana criada pelos índios Lakota. No filme, de Kevin Costner, recebeu uma indicação ao Oscar de Melhor Atriz Coadjuvante pelo papel. Seu papel em Passion Fish (1992) trouxe outra nomeação, desta vez para o prêmio de Melhor Atriz.