तमिलसाई सुंदरराजन (अंग्रेज़ी: Tamilisai Soundararajan, जन्म- 2 जून, 1961, नागरकोवली, मद्रास) भारतीय जनता पार्टी की राजनीतिज्ञ हैं। वर्तमान में वह तेलंगाना की राज्यपाल हैं। उन्हें 8 सितंबर, 2019 से तेलंगाना की प्रथम महिला राज्यपाल होने का गौरव प्राप्त हुआ है। इसके साथ ही वह केंद्रशासित प्रदेश पुदुचेरी की उपराज्यपाल भी हैं। उन्होंने पूर्व उपराज्यपाल किरण बेदी का स्थान ग्रहण किया है।
तेलंगाना उच्च न्यायालय के मुख्य न्यायाधीश राघवेंद्र सिंह चौहान ने तमिलसाई सुंदरराजन को पद की शपथ दिलाई।
तमिलसाई सुंदरराजन तमिलनाडु में भाजपा प्रमुख और पार्टी की राष्ट्रीय सचिव रह चुकी हैं।
राष्ट्रपतिरामनाथ कोविंद ने 1 सितंबर को उन्हें तेलंगाना की दूसरी राज्यपाल के रूप में नामित किया था। तेलंगाना का गठन 2 जून, 2014 को हुआ था। इससे पहले ई. एस. एल. नरसिम्हन इस पद की जिम्मेदारी संभाल रहे थे।
तेलंगाना की पहली महिला राज्यपाल के तौर पर शपथ ग्रहण करने वाली तमिलसाई सुंदरराजन की आयु राज्यों के राज्यपालों में सबसे कम है जबकि आंध्र प्रदेश के राज्यपाल बी. बी. हरिचंदन (85) सबसे अधिक आयु के हैं।
तमिलसाई सुंदरराजन ने 18 फ़रवरी, 2021 को केंद्रशासित प्रदेश पुदुचेरी के उपराज्यपाल के रूप में शपथ ली है जबकि वह पहले से ही तेलंगाना के राज्यपाल का पद संभाल रही हैं। राष्ट्रपतिरामनाथ कोविंद ने पुदुचेरी की उपराज्यपाल किरण बेदी को उनके पद से हटा दिया था, जिसके बाद तमिलसाई सुंदरराजन को यह पदभार दिया गया है।