Deena Kastor (født 14. februar 1973) er en amerikanskfriidrettsutøver som konkurrerer i langdistanseløping, blant annet maraton.
Kastor deltok på 10 000 meter under VM 1999 og ble nummer 11 med tiden 32.11,14. Hun deltok også i OL 2000 i Sydney, men der ble hun utslått allerede i forsøket. Hun var i VM-finalen på 10 000 meter både i 2001 og 2003, og kom på henholdsvis 11.- og 12.-plass.
Under OL 2004 i Athen valgte hun å stille opp i maraton, og tok bronse. Under VM 2007 i Osaka stilte hun igjen til start på 10 000 meter og ble denne gang nummer seks på tiden 32.24,58.