Shelley Alexis Duvall (Houston, 7 de julho de 1949) é uma atriz norte-americana conhecida por ter estrelado filmes como O Iluminado (1977) e Popeye (1980) e por ter produzido, apresentado e atuado no programa infantil Teatro dos Contos de Fadas (1982–87).

Iniciou sua carreira na década de 1970, interpretando personagens estranhas e excêntricas nos filmes de Robert Altman, e mais tarde acabou estrelando filmes de Woody Allen, Stanley Kubrick, Terry Gilliam e Tim Burton. Entre 1982 e 1987 desenvolveu e atuou em uma série de televisão chamada Faerie Tale Theatre (na qual um conto de fadas diferente era exibido em cada episódio, reunindo um elenco estelar).

Em 1977, ela recebeu o prêmio de Melhor Atriz no Festival de Cannes por seu trabalho em 3 Mulheres (dividido com Monique Mercure, por J.A. Martin photographe).

Atualmente, a atriz está aposentada, não atua desde 2002 e mora no interior do Texas. Ela vive reclusa do público devido a seu estado de saúde mental debilitado. Em 2016, o USA Today informou que ela parecia estar sofrendo de uma doença mental.