Mathilde Marchesi (de Castrone, o.s. Graumann; 24. maaliskuuta 1821 Frankfurt am Main – 17. marraskuuta 1913 Lontoo) oli saksalainen ooppera- ja resitaalilaulaja sekä laulupedagogi. Hän oli äänialaltaan mezzosopraano.
Marchesi opiskeli Pariisissa Manuel Garcían johdolla. Lisäksi hän sai opetusta Otto Nicolailta. Marchesi aloitti aluksi 1840-luvulla uran ammattimaisena ooppera- ja resitaalilaulajana. Sittemmin hän keskittyi opetustyöhön. Marchesi työskenteli laulunopettajana Wienissä ja Kölnissä. Hän piti myös omaa laulukouluaan Pariisissa vuosina 1861–1865 ja jälleen vuodesta 1881. Marchesi tunnettiin yhtenä parhaista naislaulajien, erityisesti sopraanojen kouluttajista. Hän oli varsinkin keskeinen bel canto -laulutyylin vaalija. Hänen oppilaidensa joukossa olivat Nellie Melba, Emma Calvé ja Emma Eames.
Marchesi oli vuodesta 1852 naimisissa baritoni Salvatore Marchesin kanssa. Aviopari esiintyi yhdessä. Marchesi julkaisi laulun metodioppaita ja vuonna 1897 muistelmateoksen. Myös hänen tyttärensä Blanche Marchesi loi uran oopperalaulajana.
