Jelena Vjatsjeslavovna Dementjeva (Russisch: Елена Вячеславовна Дементьева; Engelse transliteratie: Elena Dementieva) (Moskou, 15 oktober 1981) is een voormalig professioneel tennisspeelster uit Rusland.
Dementjeva werd prof in 1998. In het verleden werd zij gecoacht door oud-prof Olga Morozova, later door haar moeder Vera. Zij is een baselinespeelster, haar lievelingsondergrond is hardcourt en haar beste slag is de crosscourt forehand. Haar hoogste positie op de WTA-ranglijst van nummer 3 bereikte zij op 6 april 2009. Zij won 16 WTA-toernooien waaronder een gouden medaille op de Olympische Spelen in Peking. Ook speelde zij de finale op Roland Garros en de finale op de US Open, beide in 2004.
In 2005 won zij met Rusland de Fed Cup, waarbij zij een cruciale rol speelde. Zij won al haar wedstrijden, tegen Mary Pierce, Amélie Mauresmo en in het dubbelspel samen met Dinara Safina, tegen wederom Pierce en Mauresmo.
Tijdens de Australian Open bereikte zij de halve finale, waarin zij van Serena Williams met 3-6 en 4-6 verloor. Hiermee kwam een einde aan een zegereeks van vijftien overwinningen.
Tijdens het "premier" toernooi van Parijs bereikte zij voor de derde keer dit jaar de finale, waarin zij met 6-7, 6-2 en 4-6 van Amélie Mauresmo verloor. Tijdens het toernooi van Dubai behaalde zij als 27e speelster sedert het begin van het open tijdperk het aantal van 500 overwinningen.
Op het toernooi van Wimbledon verloor zij, in de langste halve finale in de geschiedenis van het open tijdperk, met 7-6, 5-7, 6-8 van Serena Williams.
Dementjeva zette het jaar succesvol in door het toernooi van Sydney te winnen. In de finale won zij in twee korte sets van de Amerikaanse Serena Williams.
Ondanks de goede voorbereiding verloor zij op de Australian Open al in de tweede ronde. Zij verloor in twee sets van de Belgische Justine Henin die na bijna twee jaar afwezigheid haar rentree maakte op het circuit.
Half februari voegde zij opnieuw een toernooizege toe aan haar palmarès. Op het toernooi van Parijs pakte zij de eindzege na winst in drie sets tegen de Tsjechische Lucie Šafářová. Eind februari bereikte zij de finale van het toernooi van Kuala Lumpur. De eindzege moest zij echter aan haar landgenote Alisa Klejbanova laten.
Daarna kende Dementjeva een mindere periode. Zij bereikte nog wel de kwartfinale op het toernooi van Indian Wells, maar tijdens de voorbereidingstoernooien in aanloop naar Roland Garros was zij minder succesvol. Desondanks bereikte zij hierin toch nog de halve finale, waarin zij na één set geblesseerd moest opgeven tegen de latere winnares Francesca Schiavone. Door deze blessure moest zij ook Wimbledon aan zich voorbij laten gaan.
Met als enige uitschieters een halve finale op het toernooi van New Haven en de vierde ronde op de US Open, bleek ook het Amerikaanse hardcourtseizoen geen succes voor Dementjeva.
Op 29 oktober 2010, na haar laatste wedstrijd op de eindejaarskampioenschappen in Doha, kondigde zij geheel onverwacht haar afscheid aan van het professionele tenniscircuit.