Olivia Bonamy (Paris, 21 de setembro de 1972), é uma atriz francesa.
Olivia Bonamy nasceu em 21 de setembro de 1972, na cidade de Paris, numa família de antiquários.
Ela concluiu o ensino secundário aos 19 anos e inscreveu-se em História da Arte na universidade, tendo apenas ficado por dois meses. Rapidamente decidiu ter aulas de teatro que, também, vem a desistir ao fim de dois meses. Olivia não gosta de estudar e, por isso, lança-se na participação em castings para teatro e/ou cinema a fim de realizar o seu grande sonho: ter uma carreira de atriz.
Em 1992, aos 20 anos, ela foi notada pelo cineasta Patrice Leconte, que lhe ofereceu um papel no teatro com a peça Ornifle, onde trabalhou com Jean-Claude Dreyfus e Jean Benguigui: este é o início de uma carreira dividida entre o teatro e o cinema, assim como em telefilmes.
Em 1993, Olivia consegue o seu primeiro papel no cinema em Le Petit garçon de Pierre Granier-Deferre, seguido por um papel secundário no filme L'Échappée belle de Étienne Dhaene em 1995, ao lado de Anémone e Jean-Marc Barr.
É em 1999 que ela é descoberta pelo público em geral, através da sua interpretação como namorada de Jamel Debbouze, na comédia Le Ciel, les oiseaux et... ta mère ! de Djamel Bensalah, seguido pelo filme Une pour toutes de Claude Lelouch.
Apesar da sua notoriedade, ela interpreta principalmente em filmes de cinema independente.
Olivia Bonamy é casada com o, também, ator Romain Duris, com quem tem um filho, Luigi, nascido em 10 de fevereiro de 2009.
1993: Le Petit garçon de Pierre Granier-Deferre - como Juliette
Sen de Gitme de Tunç Basaran - como Triyandfilis
Jefferson in Paris de James Ivory - como uma estudante
1995: L'Echappée belle de Étienne Dhaene - como Chloé
1998: Le Ciel, les oiseaux et... ta mère ! de Djamel Bensalah - como Lydie
Une pour toutes de Claude Lelouch - como Olivia Colbert
Voyous, voyelles de Serge Meynard - como Léa
2000: La Captive de Chantal Akerman - como Andrée
Sur mes lèvres de Jacques Audiard - como Annie
Bloody Mallory de Julien Magnat - como Mallory