Alessandra Ambrosio (geboren op 11 april 1981 in Erechim, Rio Grande do Sul, Brazilië) is een in Brazilië geboren Amerikaans supermodel. Ze werd een Victoria's Secret Angel in 2004. Ze stond verschillende keren op de Forbes-lijst van best betaalde modellen.
Ambrosio's ouders zijn Braziliaans met Italiaanse en Poolse voorouders. Ze zijn de eigenaars van een tankstation. Op 11-jarige leeftijd onderging ze plastische chirurgie om haar grote oren te herstellen. Later vertelde ze Tyra Banks in haar talkshow, The Tyra Banks Show, dat het een slechte ervaring was en dat ze nooit meer een operatie zou ondergaan. Op 12-jarige leeftijd begon ze modellenlessen te nemen. Twee jaar later was ze een van de finalisten van de Elite Model Look in Brazilië. Dit lanceerde haar modellencarrière en ze tekende een contract met Elite Model Management.
Haar eerste klus was verschijnen op de cover van Elle in Brazilië. Ze deed ook een Guess campagne. In 2004 begon ze haar badpakkenlijn, Alessandra Ambrosio by Sais. Dit was onderdeel van een zakelijke overeenkomst met Amir Slama's merk Rosa Chá. In 2006 deed ze een cameo verschijning in de film Casino Royale. In 2014 lanceerde ze haar kledinglijn, ále by Alessandra die verkocht werd bij Planet Blue.
In 2004 werd Ambrosio een Angel, een woordvoerder van het lingeriemerk Victoria's Secret. Ze loopt hun modeshow al sinds 2000. Van 2004 tot 2006 werkte ze vooral voor hun jongere lijn, PINK, en nu voor de hoofdlijn. In 2008 liep ze de modeshow drie maanden na de bevalling van haar dochter. Het jaar daarop opende ze de modeshow.
In 2012 werd ze geselecteerd om de Fantasy Bra te dragen. Dat jaar heette hij de Floral Fantasy Bra. Hij werd gemaakt door London Jewelers en bevatte amethisten, robijnen, saffieren en diamanten (waaronder een witte diamant van 20 karaat in het midden), waardoor hij 2.500.000 dollar waard was. Ze liep tijdens het laatste segment van het modejaar terwijl ze het met vleugels droeg.
In 2014 werd ze opnieuw geselecteerd om de Fantasy Bra te dragen, maar deze keer waren er twee bh's: de Dream Angels Fantasy Bras gedragen door haarzelf en mede-engeltje Adriana Lima. Ze zijn elk 2.000.000 dollar waard en ze openden een segment van de modeshow van het jaar terwijl ze die droegen. Het is de tweede Fantasy Bra van Alessandra Ambrosio en de derde van Adriana Lima.
Alessandra Ambrosio verloofde zich in 2008 met Jamie Mazur. Ze hebben samen twee kinderen: een meisje genaamd Anja Louise Ambrosio Mazur (geboren 24 augustus 2008) en een jongen genaamd Noah Phoenix Ambrosio Mazur (geboren 7 mei 2012).