Maria Gaetana Agnesi, (s. 16. toukokuuta 1718 Milanossa, Habsburgin kruununmaalla -kuollut 9. tammikuuta 1799 Milanossa), italialainen matemaatikko ja filosofi, jota pidetään ensimmäisenä naisena läntisessä maailmassa, joka on saavuttanut mainetta matematiikassa.
Agnesi oli varakkaan silkkikauppiaan vanhin lapsi, joka tarjosi hänelle parhaat mahdolliset opettajat. Hän oli äärimmäisen varhaiskypsä lapsi, joka hallitsi varhain latinan, kreikan, heprean ja useat modernit kielet, ja hänen isänsä järjesti mielellään tilaisuuksia, joissa hän saattoi esitellä osaamistaan. Propositiones philosophicae (”Filosofisia ehdotuksia”), sarja luonnonfilosofiaa ja historiaa käsitteleviä esseitä, jotka perustuvat hänen tällaisissa kokouksissa käymiinsä keskusteluihin, julkaistiin vuonna 1738.
Agnesin tunnetuin teos, Instituzioni analitiche ad uso della gioventù italiana (Instituzioni analitiche ad uso della gioventù italiana, 1748; ”Analyyttiset laitokset italialaisnuorison käytettäväksi”), oli kahdessa valtavassa niteessä varustettu hämmästyttävän kokonaisvaltainen ja systemaattinen esitys, joka käsitteli algebraa ja analyysia, mukaan luettuna niinkin verrattain uusia kehityssuuntia kuin integraali- ja differentiallaskenta. Tästä tekstistä löytyy keskustelu Agnesin käyristä, kuutiokäyrästä, joka tunnetaan italiaksi nimellä versiera, joka sekoitettiin versicraan (”noita”) ja käännettiin englanniksi nimellä ”Witch of Agnesi”. Ranskan tiedeakatemia totesi Instituzioni-katsauksessaan seuraavaa: ”Pidämme sitä täydellisimpänä ja parhaiten tehtynä tutkielmana.” Paavi Benedictus XIV oli samalla tavoin vaikuttunut ja nimitti Agnesin Bolognan yliopiston matematiikan professoriksi vuonna 1750.
Agnesi oli kuitenkin kääntynyt yhä enemmän uskonnon puoleen eikä koskaan matkustanut Bolognaan. Isänsä kuoltua vuonna 1752 hän omistautui lähes yksinomaan hyväntekeväisyystyölle ja uskonnollisille opinnoille. Hän perusti erilaisia saattokoteja ja kuoli eräässä köyhäintalossa, jota hän oli aikoinaan johtanut.