Федери́ка Пеллегри́ни (итал. Federica Pellegrini; род. 5 августа 1988 года, Мирано, Италия) — итальянская пловчиха, олимпийская чемпионка 2008 года на дистанции 200 метров вольным стилем, шестикратная чемпионка мира, чемпионка мира на «короткой воде», семикратная чемпионка Европы, семикратная чемпионка Европы на «короткой воде», 121-кратная чемпионка Италии, победительница Универсиады и Средиземноморских игр. Рекордсменка мира. Специализируется в плавании вольным стилем на средних дистанциях (200 и 400 метров), также выступает на более коротких и более длинных дистанциях вольным стилем. Первая женщина, проплывшая дистанцию 400 метров вольным стилем быстрее 4 минут (3:59,15).
Федерика Пеллегрини — единственная итальянская пловчиха, ставшая олимпийской чемпионкой за всю историю выступления Италии на Олимпийских играх (по состоянию на начало Игр 2020 года). Впервые стала обладательницей олимпийской награды в 2004 году на Играх в Афинах, финишировав второй на дистанции 200 метров вольным стилем, параллельно, став самой молодой итальянской спортсменкой, удостоенной олимпийской награды за всю историю выступления итальянских спортсменов на Олимпиадах — Федерике было 16 лет. В 2008 году на Играх в Пекине Пеллегрини выиграла золото на 200-метровой дистанции вольным стилем, установив при этом очередной мировой рекорд. В 2009 году спортсменка дважды обновила мировые рекорды на дистанциях 200 и 400 метров вольным стилем, выиграв финальные заплывы на Средиземноморских играх — дистанция 400 метров, и чемпионате мира — дистанция 200 метров.