รีตา เลวี-มอนตัลชีนี (อิตาลี: Rita Levi-Montalcini; 22 เมษายน ค.ศ. 1909 – 30 ธันวาคม ค.ศ. 2012) เป็นนักประสาทชีววิทยาชาวอิตาลี เธอได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ร่วมกับสแตนลีย์ โคเฮน ในปี ค.ศ. 1986 สำหรับการค้นพบโกรท แฟคเตอร์ นอกจากนี้ เลวี-มอนตัลชีนี ยังเป็นบุคคลที่ได้รับรางวัลโนเบลคนแรกที่มีอายุยืนกว่าหนึ่งร้อยปี
รีตา เลวี-มอนตัลชีนี เกิดเมื่อปี ค.ศ. 1909 ที่เมืองตูริน เป็นบุตรคนสุดท้องจากจำนวนพี่น้องทั้งหมดสี่คนของครอบครัวชาวยิวเซฟาร์ดีที่มีฐานะ บิดาเป็นวิศวกรไฟฟ้าและนักคณิตศาสตร์ ส่วนมารดาเป็นจิตรกร เธอมีพี่น้องฝาแฝดชื่อเปาลา เมื่อเป็นวัยรุ่น เลวี-มอนตัลชีนีอยากเป็นนักเขียน เพราะชื่นชอบผลงานของเซลมา ลอเกร์เลิฟ แต่ต่อมาเปลี่ยนใจไปเรียนแพทย์ที่มหาวิทยาลัยตูริน เมื่อเรียนจบ เธอทำงานเป็นผู้ช่วยอาจารย์ แต่ถูกบีบให้ออกจากงานเมื่อมุสโสลินีขึ้นปกครองประเทศ และมีนโยบายกีดกันชาวยิว
ช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เลวี-มอนตัลชีนีทำการทดลองที่บ้าน และศึกษาการเจริญของเส้นใยประสาทจากเอ็มบริโอของไก่ ต่อมาเมื่อนาซีเยอรมนียึดครองอิตาลี ครอบครัวของเธอก็ย้ายไปอยู่ที่ฟลอเรนซ์ และย้ายกลับไปตูรินเมื่อสงครามสิ้นสุด ในปี ค.ศ. 1946 เลวี-มอนตัลชีนีตอบรับคำเชิญจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน เซนต์หลุยส์ และทำงานเป็นรองศาสตราจารย์ที่นั่น ในปี ค.ศ. 1952 เธอค้นพบโกรท แฟคเตอร์ ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีส่วนสำคัญเจริญของเซลล์ประสาท เธอได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์ในเวลาต่อมา และได้เป็นผู้อำนวยการศูนย์วิจัยด้านประสาทชีววิทยาที่กรุงโรม ในปี ค.ศ. 1986 เลวี-มอนตัลชีนีและสแตนลีย์ โคเฮน ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ จากการค้นพบดังกล่าว
ในปี ค.ศ. 2001 เลวี-มอนตัลชีนีได้รับแต่งตั้งให้เป็นวุฒิสมาชิกตลอดชีพ (Senator for Life) จากประธานาธิบดี คาร์โล อะเซกลิโอ เคียมปี เธอเสียชีวิตที่กรุงโรม ในปี ค.ศ. 2012 ขณะมีอายุได้ 103 ปี
