Η Κλαυδία Οκταβία (Claudia Octavia, 40 – 8 Ιουνίου 62) ήταν Ρωμαία αυτοκράτειρα. Ήταν η κόρη του αυτοκράτορα Κλαύδιου από την τρίτη σύζυγό του Βαλερία Μεσσαλίνα και η πρώτη σύζυγος του αυτοκράτορα Νέρωνα.
Φωτογραφία: By Roman Age artist – User:Folegandros (2010), CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9949105
Όταν η Μεσσαλίνα εκτελέστηκε, ο Κλαύδιος παντρεύτηκε την Ιουλία Αγριππίνα και η Οκταβία αρραβωνιάστηκε τον γιο της Αγριππίνας από προηγούμενο γάμο, τον Δομίτιο. Το επόμενο έτος (50 μ.Χ.) ο Κλαύδιος υιοθέτησε τον Δομίτιο και του έδωσε το όνομα Τιβέριος Κλαύδιος Νέρων Καίσαρ.
Η Οκταβία και ο Νέρων παντρεύτηκαν το 53 όταν ήταν ακόμη νέοι. Ο Κλαύδιος πέθανε το 54 μ.Χ. και ο Νέρωνας έγινε αυτοκράτορας στα δεκαέξι του χρόνια. Αλλά η αβεβαιότητα σχετικά με τη διαδοχή καθυστερούσε τον Νέρωνα, γιατί πολλοί ήθελαν να γίνει αυτοκράτορας ο Βρετανικός, ο γιος του Κλαύδιου. Ο Νέρων τότε δηλητηρίασε τον Βρετανικό κι έγινε αυτοκράτορας.
Επιπλέον, ο προσεκτικά σχεδιασμένος γάμος της Οκταβίας και του Νέρωνα ήταν μια καταστροφή σε προσωπικό επίπεδο. Ο Νέρων σύντομα ξεκίνησε μια σοβαρή σχέση με μια απελεύθερη που ονομαζόταν Ακτή και, πιο σημαντικά, άρχισε να αντιπαθεί τη σύζυγό του. Μέχρι το 58 ο Νέρων άρχιζε να ασχολείται με την Ποππαία Σαβίνα, την οποία θα ήθελε να κάνει αυτοκράτειρα στη θέση της Οκταβίας, κάτι που δεν μπορούσε να γίνει όσο η Αγριππίνα ζούσε.
Το 59 μπόρεσε να κανονίσει το θάνατο της Αγριππίνας, και το 62 χώρισε την Οκταβία και παντρεύτηκε την Ποππαία, με αφορμή πως δεν μπορούσε να κάνει παιδιά. Με τη συγκατάθεση της Ποππαίας προστέθηκαν κατηγορίες μοιχείας, και η Οκταβία εκδιώχθηκε στην Καμπανία και στη συνέχεια στο νησί της Πανδατερίας και τελικά σκοτώθηκε. Το κομμένο της κεφάλι στάλθηκε στην Ποππαία.