Patrick Galen Dempsey (født 13. januar1966 i Lewiston i Maine) er en amerikanskskuespiller med irske aner. Han ble kjent på 1980-tallet, og har siden spilt i flere filmer, blant annet Transformers: Dark of the Moon, Can't Buy Me Love, Loverboy og Sweet Home Alabama.
Den aller første større TV-rollen Dempsey fikk var imidlertid som nevrokirurgen Dr Derek Sheperd i Grey's Anatomy, som hadde premiere på sesong 1 i USA i mars 2005. Serien vises for øvrig også i Norge. Han har i tillegg hatt mindre roller i TV-serier som Will & Grace og The Practice.
Dempsey har tidligere vært sjonglør og deltatt i nasjonale sjonglørkonkurranser i USA. Da han var ung, hadde han store drømmer om å bli supermodell. Han liker å kjøre bil på fritiden og er medeier i et indycar-lag. Han er også glad i å sykle.
Dempsey har vært nominert til flere priser, både alene og som del av skuespillerensemblet i blant annet Grey's Anatomy
Han har vært gift to ganger. Første gang giftet han seg i 1987, med moren til sin bestevenn. Dette ekteskapet varte frem til 1994. Fem år senere, i juli1999, giftet han seg på nytt, nå med stylisten Jillian Fink som han fikk en datter med i januar 2002. I september 2006 ble det avslørt at paret igjen ventet barn. 1. februar2007 fødte Patricks kone to gutter, som har fått navnene Darby Galen og Sullivan Patrick.
Patrick Galen Dempsey har to søstre, som begge er eldre enn ham.