Tiiu Vihalemm (sündinud 13. aprillil 1940) on eesti biokeemik ja toitumisteadlane.
Ta lõpetas aastal 1963 Tartu Riikliku Ülikooli füüsika-matemaatikateaduskonna keemiaosakonna orgaanilise keemia erialal ja kaitses aastal 1971 väitekirja.
Ta töötas pikka aega Tartu Ülikooli biokeemia instituudis.
Tiiu Vihalemm oli teadusfilosoof Rein Vihalemma abikaasa ja on sotsioloog Triin Vihalemma ema[1]