Nathalie Baye (6 de julio de 1948, Mainneville, Eure, Francia) es una actriz francesa.
Recibió clases de baile en Mónaco a los 14 años y se graduó en el Conservatorio Nacional de Arte Dramático de París.
Fue miembro del jurado del Festival de Cine de Cannes en 1996.
En cuanto a su vida privada, fue pareja sentimental del roquero Johnny Hallyday entre 1982 y 1986.
Fruto de esta relación nació la actriz Laura Smet.