Federica Pellegrini (Mirano, 5 de agosto de 1988) es una deportista italiana que compitió en natación, especialista en el estilo libre; campeona olímpica en Pekín 2008, siete veces campeona mundial y catorce veces campeona europea. Es conocida con el sobrenombre de «La Divina».
Participó en cinco Juegos Olímpicos de Verano, obteniendo dos medallas, plata en Atenas 2004 y oro en Pekín 2008, ambas en la prueba de 200 m libre, el quinto lugar en Londres 2012 (200 m libre y 400 m libre), el cuarto en Río de Janeiro 2016 (200 m libre) y el séptimo en Tokio 2020 (200 m libre).
Ganó once medallas en el Campeonato Mundial de Natación entre los años 2005 y 2019, y ocho medallas en el Campeonato Mundial de Natación en Piscina Corta entre los años 2006 y 2018.
Además, obtuvo veinte medallas en el Campeonato Europeo de Natación entre los años 2008 y 2021, y dieciséis medallas en el Campeonato Europeo de Natación en Piscina Corta entre los años 2005 y 2019.
En 2009 estableció tres nuevas plusmarcas mundiales: en piscina larga en los 200 m libre (1:52,98) y en los 400 m libre (3:59,15), y en piscina corta en los 200 m libre (1:51,17).
Fue la abanderada de Italia en la ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos de Río de Janeiro 2016. En diciembre de 2021 se retiró de la competición, después de 18 años de carrera internacional.
Recibió tres títulos de la Orden al Mérito de la República Italiana, en 2004 con el rango de oficial, en 2008 de comendador y en 2021 de gran oficial. Fue galardonada con el Collar de Oro al Mérito Deportivo del Comité Olímpico Nacional Italiano en 2007, 2017 y 2019.
En 2018 fue elegida miembro de la Comisión de Atletas del Comité Olímpico Nacional Italiano y en 2021 fue nombrada miembro de la Comisión de Atletas del Comité Olímpico Internacional.
Publicó algunos libros sobre su experiencia deportiva: Io nuoto per amore (2009), Il mio stile libero. Nuoto, amore e rock'n'roll (2014), In vasca con Fede (2022) y Oro (2023).
Entre 2019 y 2022 fue jurado del programa de la cadena Sky Italia's Got Talent (versión italiana de Got Talent). Participó en algunos concursos de telerrealidad: en 2023 terminó en segundo lugar en Pechino Express de Sky Italia, en 2024 finalizó en otro segundo lugar en Ballando con le stelle de la Rai 1, en 2025 llegó a la final de la edición especial Sognando... Ballando con le stelle de la Rai 1 y en 2026 participa en Physical Italia: Da 100 a 1 de Netflix.