Natalie Dessay (* 19. April 1965 in Lyon; eigentlich Nathalie Dessaix) ist eine französische Opernsängerin (Koloratursopran).
Dessay wuchs in Bordeaux auf. Ursprünglich wollte sie Tänzerin werden, studierte aber Schauspiel und Gesang am Konservatorium in Bordeaux. 1985 machte sie mit einem ersten Preis ihren Abschluss. 1989 gewann sie den zweiten Preis im erstmals abgehaltenen Concours des Voix Nouvelles und studierte dann weiter an der Pariser Oper. 1992 sang sie die Olympia in Hoffmanns Erzählungen an der Opéra Bastille (die Rolle sang sie auch z. B. in der Inszenierung zur Wiedereröffnung der Oper von Lyon 1993 und in ihrem Debüt an der Scala). Im darauffolgenden Jahr hatte sie ihr erstes Engagement an der Wiener Staatsoper (Blondchen in der Entführung aus dem Serail).
In der Saison 2001/2002 fiel sie krankheitsbedingt bei den meisten Vorstellungen an der Wiener Staatsoper aus. 2001 sang sie erstmals Donizettis Lucia di Lammermoor.
Im Februar 2003 hatte sie ein erfolgreiches Comeback in Paris und an der Metropolitan Opera in New York.
2004 sang sie erstmals die Amina in La sonnambula von Bellini, und ihre konzertante Aufnahme aus Lyon 2006 erschien auch als CD. Ebenfalls 2004 sang sie erstmals die Manon von Massenet, die 2007 bei Virgin Classics erschien (mit Rolando Villazón).
Am 1. April 2007 sang sie die Marie in Gaetano Donizettis La Fille du Régiment an der Wiener Staatsoper (Premiere). Für ihre Regimentstochter in Covent Garden 2007 erhielt sie den Laurence Olivier Award.