Wielka księżna Anastazja Nikołajewna Romanowa (Wielikaja Kniażna Anastasija Nikołajewna Romanowa, ros. Великая Княжна Анастасия Николаевна Романова), ur. 18 czerwca 1901 w Peterhofie, zm. 17 lipca 1918 w Jekaterynburgu) – najmłodsza córka cara Mikołaja II, ostatniego władcy Imperium Rosyjskiego, i jego żony Aleksandry Fiodorowny.

Anastazja była młodszą siostrą wielkiej księżnej Olgi, wielkiej księżnej Tatiany i wielkiej księżnej Marii, i starszą siostrą Aleksieja Nikołajewicza, rosyjskiego carewicza. Została zamordowana razem z rodziną 17 lipca 1918 roku przez tajną bolszewicką policję.

Od jej śmierci krążyły plotki o jej rzekomej ucieczce, podsycane faktem, że miejsce jej pochówku nie było znane przez dziesięciolecia rządów komunistów. W masowym grobie koło Jekaterynburga w 1991 roku odkryto szczątki cara, jego żony i trzech córek, ale ciał Aleksieja Nikołajewicza i jednej z jego sióstr – Anastazji lub jej starszej siostry Marii – tam nie odnaleziono.

Teza, jakoby miała przeżyć, została całkowicie obalona. W styczniu 2008 roku rosyjscy naukowcy ogłosili, że zwęglone szczątki młodego chłopca i młodej kobiety znaleziono niedaleko Jekaterynburga w sierpniu 2007 roku, należały najprawdopodobniej do trzynastoletniego carewicza i jednej z Romanowych wielkich księżnych. Rosyjscy naukowcy zajmujący się medycyną sądową 30 kwietnia 2008 potwierdzili, że należały one do carewicza Aleksieja i jednej z jego czterech sióstr. W marcu 2008 roku ostateczne wyniki badań DNA zostały opublikowane przez dr. Michaela Coble’a z Amerykańskiego Laboratorium Sił Zbrojnych Identyfikującego DNA, potwierdzając raz na zawsze, że szczątki wszystkich czterech wielkich księżnych zostały sklasyfikowane i żadna nie uciekła.

Kilka kobiet fałszywie utrzymywało, że są Anastazją, najbardziej znaną z nich była Anna Anderson. Ciało Anderson zostało skremowane po jej śmierci w 1984, ale badania DNA w 1994, przeprowadzone na dostępnych kawałkach tkanek i włosów Anderson nie wykazały związków DNA z carską rodziną.