Оле́йник Ольга Арсеньевна (2 июля 1925, село Матусов, Черкасский уезд, Киевская губерния, позднее Шполянский район, Черкасская область — 13 октября 2001, Москва) — российский ученый-математик, действительный член Российской академии наук (1991), лауреат Государственной премии СССР (1988).
Ольга Олейник окончила механико-математический факультет Московского университета (1947), в 1954 году стала доктором физико-математических наук, в 1955 — профессором. С 1973 года она заведовала кафедрой дифференциальных уравнений механико-математического факультета Московского университета. Областью ее научных интересов были топология алгебраических многообразий, уравнения с частными производными, математическая физика, теория пограничного слоя, теория упругости, теория усреднения. Олейник построила математическую теорию уравнений пограничного слоя для двумерных стационарных и нестационарных течений несжимаемой вязкой жидкости. Созданные при этом методы применимы также в случае сжимаемой жидкости и для трехмерных течений. Она доказала теоремы существования решений основных задач теории пограничного слоя, теоремы единственности, исследовала вопрос об устойчивости решений при возмущениях внешнего течения, начальных данных и поверхности обтекаемого тела, указала простые способы построения приближенных решений и доказала сходимость их к точным решениям. Олейник изучила уравнения пограничного слоя для симметричных и осесимметричных течений в окрестности точки остановки, предложила способы построения решений уравнений пограничного слоя вплоть до точки отрыва, указала случаи безотрывных течений, доказала, что решение системы уравнений пограничного слоя может быть продолжено за точку отрыва, но при этом теряет физический смысл. Она также изучила влияние вдува и отсоса через границу обтекаемого тела на положение точки отрыва.