Mary Rose Byrne (Sydney, 1979. július 24. –) ausztrál színésznő.

Byrne Sydney külvárosában lévő Balmainben (Új-Dél-Wales) született, ír és skót származású. Édesanyja Jane, általános iskolai adminisztrátor, míg édesapja Robin Byrne, visszavonult statisztikus és piacelemző. Négy gyermek közül ő a legfiatalabb; van egy bátyja, George, és két idősebb nővére, Alice és Lucy. Egy 2009-es interjúban Byrne kijelentette, hogy az anyja ateista, míg ő és az apja egyaránt agnosztikusok voltak.

Első szerepét tizenkét éves korában kapta a Dallas Doll című filmben. Byrne ausztrál tévéműsorok sokaságában tűnt fel, köztük a Szívtipró gimiben és az Echo Pointban. Szerepelt Heath Ledger oldalán a Kéz és ököl című filmben, amit a The Date, a My Mother Frank és az 1967 istennője követett, utóbbiért a 2000-es Velencei Filmfesztiválon megkapta a Volpi Cupot.

Első találkozása a nagyköltségvetésű mozikkal akkor jött el, mikor Dormét, Padmé Amidala kísérőnőjét alakította a Star Wars II. rész – A klónok támadásában. 2003-ban Rose Mortmaint játszotta Dodie Smith Enyém a vár című művének adaptációjában. A következő évben Josh Hartnett és Diane Kruger mellett tűnt fel a Wicker Parkban, illetve Briszéiszt személyesítette meg a Wolfgang Petersen rendezésében készült Trójában.

Ezután Edithként láthatta a néző Casanova történetének 2005-ös tévéváltozatában, s még ebben az évben szerepet kapott a 2007 tavaszán mozikba került, Napfény címet viselő Danny Boyle-sci-fiben, ahol űrhajópilótát formál meg. Ezt nem sokkal később követi a 28 héttel később női főszerepe, ami Boyle 2002-es, 28 nappal később című mozijának folytatása.

Ő alakítja dr. Moira MacTaggertet az X-Men-filmekben. Az Instant család című 2018-as filmben pedig a női főszereplő, Ellie szerepét játssza.