Melissa Leo (d. 14 Eylül 1960; Manhattan, New York), Amerikalı oyuncudur. 1984'te oyunculuğa başlamış ve ilk rol aldığı yapım All My Children adlı komedi dizisidir. 2010 yılında Dövüşçü (The Fighter) filmindeki performansıyla En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu Akademi Ödülü'nü ve En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu Altın Küre Ödülü (Sinema)'nü kazanmıştır. Ayrıca Louie dizisindeki performansıyla da bir Primetime Emmy Ödülü kazanmıştır.