Wałentyna „Wala” Ołeksandriwna Semerenko (ukr. Валентина Олександрівна Семеренко, ur. 18 stycznia 1986 r. w Krasnopolu) – ukraińska biathlonistka, złota medalistka olimpijska, wielokrotna medalistka mistrzostw świata i Europy.
Kariera Biathlon trenuje od 2001 roku. W roku 2005 wystąpiła na mistrzostwach świata juniorów w Kontiolahti, gdzie zdobyła srebrny medal w sztafecie. W tym samym roku zdobyła też brązowy medal w tej konkurencji podczas mistrzostw Europy juniorów w Nowosybirsku. Rok później, na mistrzostwach Europy juniorów w Langdorf wygrała sprint, a w biegu pościgowym była druga.
Po raz pierwszy w zawodach Pucharu Świata wystąpiła 17 grudnia 2005 roku w Osrblie, gdzie zajęła 47. miejsce w sprincie. Pierwsze punkty zdobyła 1 grudnia 2006 roku w Östersund, zajmując 35. miejsce w tej samej konkurencji. Na podium zawodów tego cyklu pierwszy raz stanęła 4 lutego 2011 roku w Presque Isle, zajmując trzecie miejsce w sprincie. W zawodach tych wyprzedziły ją tylko Helena Ekholm ze Szwecji i Norweżka Tora Berger. W kolejnych startach jeszcze 10 razy stawała na podium, odnosząc dwa zwycięstwa: 15 grudnia 2013 roku w Le Grand-Bornand wygrała bieg pościgowy, a 15 marca 2015 roku w Kontiolahti bieg masowy.