Anastasia Davydova (Russisch: Анастасия Семёновна Давыдова; Moskou, 2 februari1983) is een Russischsynchroonzwemster. Met vijf olympische gouden medailles is ze gedeeld recordhoudster wat betreft synchroonzwemmen en ook een van de succesvolste olympiërs. Daarnaast won ze vele gouden medailles op wereldkampioenschappen. Na de Olympische Spelen van 2012 stopte ze met synchroonzwemmen en ging coachen.