Federica Pellegrini (* 5. August 1988 in Mirano) ist eine italienische Schwimmerin.
Pellegrini ist die große Schwimmhoffnung Italiens. Bei den Schwimmweltmeisterschaften 2003 in Barcelona ging sie zum ersten Mal bei einem internationalen Großereignis an den Start, jedoch noch ohne größeren Erfolg. Doch schon ein Jahr später bei den Olympischen Spielen 2004 in Athen gewann sie die Silbermedaille über 200 m Freistil. Ihr großes Ziel ist es bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking eine Olympische Goldmedaille zu gewinnen. Sie wäre dann 20 Jahre alt.