Olga Gennaďjevna Viluchinová (, * 22. března 1988, Mežgorje, Sovětský svaz) je bývalá ruská biatlonistka, bronzová medailistka z Mistrovství světa 2012 ve stíhacím závodě. Ve světovém poháru byla nejlépe třikrát první s ruskou ženskou štafetu.