Olivier Willemsen (Haps, 1980) is een Nederlandse schrijver van romans en korte verhalen. Zijn boeken worden uitgegeven door uitgeverij De Harmonie.
Hij debuteerde met Morgen komt Liesbeth, volgens dagblad Trouw een van de best geslaagde debuutromans dat jaar. Zijn roman Roza is gebaseerd op het waargebeurde mysterie op de Djatlovpas in het Russische Oeralgebergte.
In 2019 werd hij geselecteerd voor een vijfjarige woon- en schrijfresidentie in het Witsenhuis in Amsterdam. In juni 2023 verscheen Terug op de achterbank, waarvan de filmrechten onlangs zijn verkocht. In april 2026 verschijnt zijn nieuwe roman.
Zijn korte verhalen verschijnen in onder andere Volkskrant Magazine en het AD.