Il s’agit là d’une formulation familière, plutôt orale mais correcte. Elle procède par métonymie, mot savant pour un mécanisme linguistique très courant qui opère par ellipse de mots jugés accessoires par rapport au contexte.
« Je ne suis pas celle que tu penses » se lit comme la forme avec sous-entendu de : »Je ne suis pas celle que tu penses que je suis. » Renversée, la phrase donnerait la forme assez ampoulée : « Tu penses que je suis quelqu’un d’autre que la personne que je suis réellement. »