Shirley Mitchell (4. marraskuuta 1919 Toledo, Ohio – 11. marraskuuta 2013 Westwood, Kalifornia[1]) oli yhdysvaltalainen näyttelijä. Hän opiskeli Toledon ja Michiganin yliopistoissa.
Mitchell tulkitsi ensimmäisen virallisen roolinsa vuonna 1944. Hän tuli tunnetuksi sekä televisiosta, radiosta että elokuvista, ja 1950-luvulla hän aloitti Marion Strongin esittämisen televisiosarjassa I Love Lucy.
Mitchell solmi vuonna 1992 kypsän iän avioliiton säveltäjä Jay Livingstonin kanssa. Hän jäi leskeksi lokakuussa 2001. Mitchellillä oli lapsia aiemmasta avioliitosta.