Drew Blyth Barrymore, född 22 februari 1975 i Los Angeles, är en amerikansk skådespelare, producent och regissör.
Hon är dotter till John Drew Barrymore och Jaid Barrymore samt sondotter till John Barrymore.
Barrymore började med skådespeleriet vid elva månaders ålder, då hennes mor tog henne till hennes första provspelningar för TV. Hon gjorde sitt första framträdande i en reklamfilm för Gainesburger Puppy Food. Barrymore fortsatte med film och när hon var 6 år gammal provspelade hon för Steven Spielbergs Poltergeist. Spielberg tyckte inte att hon passade för en roll i filmen, men gav henne en annan roll som Gertie i filmen E.T.
Barrymore började redan vid nio års ålder få drog- och alkoholproblem. Den 28 juni 1988 skrev hennes mamma in henne på ett behandlingshem för drogberoende. När Barrymore var 19 år gammal gifte hon sig med barägaren Jeremy Thomas, men förhållandet varade bara i tre månader. Hon har också gjort utvik för tidningen Playboy.
Under sommaren 2001 gifte sig Drew med den kanadensiske komikern Tom Green, men äktenskapet var mycket kortvarigt och de ansökte om skilsmässa efter sex månader. Hon har även varit förlovad med The Strokes-trummisen Fabrizio Moretti och dejtat skådespelaren Edward Norton.
Barrymores gudfar är Steven Spielberg och hennes gudmor är Sophia Loren. Drew själv är gudmor till Kurt Cobains och Courtney Loves dotter Frances Bean. 2009 debuterade hon som regissör med filmen Whip it!.