Dane William DeHaan (Allentown, 6 febbraio 1986) è un attore statunitense.

Nato nel 1986 ad Allentown, Pennsylvania, figlio di Jeffrey William DeHaan e Cynthia Boscia e fratello minore di Meghann, effettua gli studi presso la Emmaus High School. Incomincia la sua carriera già da adolescente, prendendo parte a vari documentari e cortometraggi. Dopo essersi diplomato alla North Carolina School of Arts, si trasferisce a New York, dove esordisce al Broadway theatre, sostituendo Haley Joel Osment nella piéce teatrale American Buffalo, di David Mamet. Successivamente vince un Obie Award per l'interpretazione del solitario studente Evan Shelmerdine nella produzione off-Broadway The Aliens di Annie Baker.

Esordisce in televisione partecipando a un episodio della serie televisiva Law & Order - Unità vittime speciali, in seguito prende parte a due film televisivi della Lifetime tratti dai romanzi di Patricia Cornwell. Nel 2010 lavora nella terza stagione di In Treatment, dove interpreta il ruolo dell'adolescente gay Jesse D'Amato, paziente del dottor Paul Weston, interpretato da Gabriel Byrne. Nello stesso anno esordisce al cinema nel film di John Sayles Amigo.

Nel 2011 partecipa ad alcuni episodi della quarta stagione di True Blood, nel ruolo di Timbo. Nel biennio 2012-2013 è tra gli interpreti principali del fantascientifico Chronicle e fa parte del cast dei film drammatici Lawless di John Hillcoat, e interpreta il figlio di Ryan Gosling in Come un tuono di Derek Cianfrance. Inoltre recita sempre nelle pellicole drammatiche Giovani ribelli - Kill Your Darlings insieme con Daniel Radcliffe e nel documentario musicale Metallica 3D Through the Never nei panni del roadie Trip.

DeHaan ottiene la parte di Harry Osborn nel film The Amazing Spider-Man 2 - Il potere di Electro. Per prepararsi al ruolo, l'attore ha dovuto incrementare notevolemente la propria massa muscolare. Nel 2013 è inoltre stato fotografato da Annie Leibovitz per la campagna primaverile maschile 2014 di Prada. Sempre nel 2014 recita nella commedia zombie Life After Beth - L'amore ad ogni costo. Nel 2015 esce nelle sale il film Life, nel quale interpreta James Dean insieme con l'attore Robert Pattinson. Nell'anno 2016 prende parte alla pellicola drammatica/indipendente Two Lovers and a Bear, dove viene affiancato da Tatiana Maslany nel ruolo della co-protagonista. Presta, poi, voce al protagonista maschile - Victor - nel film d'animazione Ballerina e incomincia le riprese del nuovo film thriller/drammatico di Gore Verbinski La cura dal benessere, in cui interpreta il protagonista. Sempre nel 2017 è protagonista nel film fantascientifico Valerian e la città dei mille pianeti e nel dramma in costume Tulip Fever, in cui recita al fianco di Alicia Vikander.

Dal 2012 è sposato con l'attrice americana Anna Wood, conosciuta nel 2006 e con la quale ha due figli.