Jennifer Leann Carpenter, née le 7 décembre 1979 à Louisville (Kentucky, États-Unis) est une actrice américaine.

Après avoir étudié à la Sacred Heart Academy de Louisville, dans le Kentucky, elle entre à la Juilliard School avant de faire ses débuts dans le prestigieux Walden Theatre. Avant d'obtenir son diplôme, elle joue dans une production de Broadway, Les Sorcières de Salem aux côtés de Liam Neeson et Laura Linney.

En 2005, elle obtient le rôle titre du film d'horreur L'Exorcisme d'Emily Rose.

À partir de 2006, elle joue Debra Morgan, l'un des personnages principaux dans la série télévisée Dexter.

En 2011, elle apparaît en tant que guest-star dans la saison 3 de The Good Wife.