Olivia J. Thirlby, Amerikalı aktris. Leah, 2007 yapımı Oscar ödüllü film Juno'daki Leah rolüyle tanınmıştır. 1986'da New York'ta doğup burada büyüyen Thirlby, normal lisenin yanı sıra çeşitli oyunculuk kamplarında da eğitim aldı. 2006'da oynadığı United 93 filmiyle sinemaya adım attı. Juno'nun ardından No Strings Attached, The Darkest Hour ve Yargıç Dredd gibi filmlerde oynadı. 2008 yılında Vanity Fair dergisinin yayınladığı Hollywood'un Yeni Dalgası'nın temsilcisi olan genç aktrisler arasında yer aldı. 2011 yılında verdiği bir röportajda biseksüel olduğunu açıkladı.