Madeline Zima (née le 16 septembre 1985 à New Haven, dans le Connecticut) est une actrice américaine. Elle est la grande sœur de Vanessa Zima et Yvonne Zima, également actrices.

Elle se fait connaître en occupant le rôle de Grace Sheffield dans la série Une nounou d'enfer pendant six ans. Elle a également tourné dans des films comme La Main sur le berceau et on a pu la voir dans le film Comme Cendrillon, avec Hilary Duff, ou encore dans un épisode de la série Ghost Whisperer.

Elle a également fait une apparition dans un épisode de Grey's Anatomy. On la retrouve en 2007 dans une série télévisée de la chaîne Showtime, Californication, où elle interprète Mia, une adolescente de 16 ans. En 2009, elle joue le rôle de la nouvelle amie de Claire dans la quatrième saison de la série Heroes. En 2012, elle apparaît dans la saison 4 de la série Vampire Diaries dans laquelle elle interprète Charlotte, une vampire qui était liée à Damon à l’époque. Elle apparait aussi en tant que patiente dans la série Royal Pains dans la saison 3.