Nicolas Duvauchelle, né le 27 mars 1980 à Paris, est un acteur français.

Nicolas Duvauchelle commence sa carrière au cinéma en 1999, dans Le Petit Voleur de Érick Zonca, film dans lequel il tient le rôle principal. Il participe ensuite aux films Beau travail la même année, et Trouble Every Day en 2001, tous deux sous la direction de la réalisatrice Claire Denis.

Il joue dans les deux longs métrages de Xavier Giannoli : Les Corps impatients en 2003, avec Laura Smet et Marie Denarnaud puis Une aventure en 2005, avec Ludivine Sagnier. C'est à cette occasion que Ludivine Sagnier devient sa compagne : ils ont eu une fille ensemble prénommée Bonnie. Ils sont aujourd'hui séparés. Nicolas est de nouveau papa depuis début 2012 d'une petite Romy.

Il interprète Andrea, dans l'adaptation cinématographique du roman de Lolita Pille, Hell, du réalisateur Bruno Chiche auprès de Sara Forestier.

Il a été mannequin pour Hugo Boss (égérie de la ligne de parfums Hugo), Louis Vuitton et Miu-Miu aux côtés de sa compagne d'antan Ludivine Sagnier. Il a également joué dans un groupe hard-core parisien, Cry Havoc.