Nils Olav Fjeldheim (fødd 18. april 1977) er ein norsk padlar frå Tysværvåg.

Fjeldheim vann bronsemedalje i K4 200 m, under det europeiske meisterskapet i Szeged i 1998. I Zagreb same året, vann han og makkaren Andreas Gjersøe sølv i K2 200 m. Saman med Eirik Verås Larsen har Fjeldheim vunne tre verdsmeisterskap, K2 1000 m i 2001 og maratonøvelsen i 2001 og 2002. Saman har dei to og vunne bronse i K2 1000 m under sommar-OL 2004 i Athen.