Serenay Sarıkaya (d. 1 Temmuz 1991, Ankara), Türk oyuncu.15 yaşındayken katıldığı bir güzellik yarışmasında jüri özel ödülünü aldı. Aynı yıllarda Plajda adlı bir sinema filminde rol alarak profesyonel oyunculuğa adım attı.
İlk oyunculuk deneyimini Şaşkın (2006) filmiyle kazanan Sarıkaya, sonrasında Plajda (2008) filminde rol aldı. İlk başrolünü de Sinan Çetin'nin Peri Masalı (2008) dizisinde ve yine aynı yıl Sinan Çetin tarafından hazırlanan Limon Ağacı (2008) dizisinde başrolü üstlendi. Dizinin sona ermesinin ardından Adanalı (2008-2010) dizisinde rol almaya başladı. 2010 yılında dzenlenen Miss Turkey yarışmasında Gizem Memiç'in ardından ikinci oldu ve Türkiye'yi Miss Universe yarışmasında temsil etmeye hak kazandı. Ardından Lale Devri (2010-2012) ve Medcezir dizilerinin başrolünde yer alarak popüleritesini arttırdı. Ejderhanı Nasıl Eğitirsin filminde seslendirme yapan Sarıkaya Behzat Ç. Ankara Yanıyor filminde de rol aldı.
2014 yılında GQ Türkiye tarafından yılın kadını seçildi. Altın Kelebek Ödülü'ne sahiptir.