Rita Levi-Montalcini (İtalyanca telaffuz: [rita lɛvi montaltʃini]; 22 Nisan 1909 - 30 Aralık 2012), İtalyan nörolog. Meslektaşı Stanley Cohen ile birlikte 1986 yılında sinir büyüme faktörü buluşları için Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü kazanmıştır (NGF). 2001 yılından ölümüne kadar İtalyan Senatosunda Yaşam Boyu Senatör olarak kabul edilmiştir.
Rita Levi-Montalcini yaşayan en yaşlı Nobel Ödülü sahibi ve 100. doğumgününe ulaşan ilk Nobel Ödülü sahibi unvanına sahipti. 22 Nisan 2009 tarihinde Roma belediye binasında 100. doğum günü partisi bir şölen ile kutlanmıştır.
Levi-Montalcini, 22 Nisan 1909'da Torino'da, kökleri Roma İmparatorluğu'na dayanan İtalyan Yahudi bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. O ve ikiz kız kardeşi Paola, dört çocuğun en küçüğüydü. Ebeveynleri, ressam Adele Montalcini ve aileleri sırasıyla Asti ve Casale Monferrato'dan Torino'ya yirminci yüzyılın başında taşınan elektrik mühendisi ve matematikçi Adamo Levi idi.
Gençlik yıllarında yazar olmayı düşündü ve İsveçli yazar Selma Lagerlöf'e hayran kaldı, ancak yakın bir aile arkadaşının mide kanserinden öldüğünü gördükten sonra Torino Üniversitesi Tıp Fakültesi'ne gitmeye karar verdi. Babası, eş ve anne olarak potansiyel hayatlarını bozacağından korktuğu için kızlarını üniversiteye gitmekten caydırdı, ancak sonunda Levi-Montalcini'nin doktor olma arzusunu destekledi. Torino Üniversitesi'ndeyken nöro-histolog Giuseppe Levi, gelişen sinir sistemine olan ilgisini ateşledi. 1936'da summa cum laude MD'den mezun olduktan sonra, Montalcini üniversitede Levi's asistanı olarak kaldı, ancak akademik kariyeri Benito Mussolini tarafından yarıda kesildi.