Kate O'Brien (née le 23 juillet 1988 à Calgary) est une bobeuse et une coureuse cycliste canadienne, spécialisée dans les épreuves de sprint sur piste. Lors des Jeux panaméricains de 2015, elle remporte avec Monique Sullivan la médaille d'or de la vitesse par équipes. Elles battent à cette occasion le record panaméricain, en 33 s 584.
