กาทรีน เดอเนิฟว์ (ฝรั่งเศส: Catherine Deneuve) นักแสดงหญิงชาวฝรั่งเศสผู้เคยได้รับรางวัลซีซาร์ 2 สมัย และเคยได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์ และรางวัลบาฟตา มีชื่อเสียงจากบทบาทในภาพยนตร์ของรอเฌ วาดีม, ลุยส์ บูญวยล์, โรมัน โปลันสกี, ฌัก เดอมี และฟร็องซัว ทรูว์โฟ
กาทรีน เดอเนิฟว์ มีชื่อจริงว่า กาทรีน ฟาเบียน ดอร์เลอัก (Catherine Fabienne Dorl?ac) เป็นบุตรคนที่สามของสามีภรรยานักแสดง มอริส ดอร์เลอัก และเรอเน เดอเนิฟว์ มีพี่สาวที่เป็นนักแสดงเช่นกัน ชื่อ ฟร็องซวซ ดอร์เลอัก ส่วนเธอใช้นามสกุลของมารดาในการแสดง
กาทรีน เดอเนิฟว์ เริ่มเป็นนักแสดงตั้งแต่อายุ 13 ปี โดยรับบทนักแสดงประกอบเล็ก ๆ เริ่มมีชื่อเสียงจากภาพยนตร์หลาย ๆ เรื่องของรอเฌ วาดีม และโด่งดังจากภาพยนตร์เพลงของฌัก เดอมีในปี 1964 เรื่อง Les Parapluies de Cherbourg (Umbrellas of Cherbourg) ต่อมาในปี 1967 เธอได้แสดงภาพยนตร์เพลงอีกเรื่องหนึ่งของเดอมี ที่ได้รับการเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์สาขาดนตรีประกอบยอดเยี่ยม คือ Les Demoiselles de Rochefort (The Young Girls of Rochefort) โดยแสดงนำคู่กับฟร็องซวซ ดอร์เลอัก พี่สาว ก่อนพี่สาวของเธอจะเสียชีวิตเนื่องจากอุบัติเหตุทางรถยนต์
ผลงานอื่นของกาทรีน เดอเนิฟว์ ที่ได้รับคำชื่นชมได้แก่ Repulsion (1965) ของโรมัน โปลันสกี, Belle de Jour (1967) และ Tristana (1970) ของลุยส์ บูญวยล์, Le Dernier m?tro (1980) ของฟร็องซัว ทรูว์โฟ ซึ่งได้รับรางวัลซีซาร์ และ The Hunger (1983) ของโทนีย์ สก็อตต์ ที่มีบทเลสเบียนที่อื้อฉาวกับซูซาน ซาแรนดอน
ผลงานในระยะหลัง ที่สำคัญได้แก่ บทนำใน อินโดจีน (1992) ได้รับรางวัลซีซาร์ และเสนอชื่อเข้าชิงรางวัลออสการ์ในฐานะนักแสดงนำ ส่วนตัวภาพยนตร์ได้รับรางวัลในสาขาภาพยนตร์ภาษาต่างประเทศยอดเยี่ยม ทั้งรางวัลออสการ์ และรางวัลลูกโลกทองคำ ในปี 2000 เธอรับบทสมทบใน Dancer in the Dark กำกับโดยลาร์ส ฟอน เทรียร์ นำแสดงโดยปีเยิร์ก ซึ่งได้รับรางวัลปาล์มทองคำจากเทศกาลภาพยนตร์เมืองคานส์
กาทรีน เดอเนิฟว์ ยังมีผลงานในฐานะนางแบบ เธอเคยเป็นนางแบบให้กับสินค้าน้ำหอมชาแนล เสื้อผ้าอีฟว์ แซ็ง โลร็อง, กระเป๋าหลุยส์ วิตตอง, ลอรีอัล ใบหน้าของเธอถูกใช้เป็นต้นแบบของมารียาน (Marianne) สัญลักษณ์ของประเทศฝรั่งเศส ระหว่างปี 1985 ถึง 1989 ต่อจากบรีฌิต บาร์โด