Karoline Auguste của Bayern (tiếng Đức: Karoline Auguste von Bayern; 8 tháng 2 năm 1792 – 9 tháng 2 năm 1873) là Hoàng hậu Áo từ năm 1816, khi kết hôn với Hoàng đế Franz I và bà là người vợ thứ 3, cùng là người vợ cuối cùng của vị hoàng đế này, cuộc hôn nhân không để lại bất kỳ hậu duệ nào.[1] Hoàng đế Francis I của Áo là đời chồng thứ 2 của bà, người chồng đầu tiên là Thái tử William của Württemberg, vị vua tương lai của Vương quốc Württemberg, nhưng họ đã ly dị vào năm 1814, trước khi William tiếp nhận ngai vàng 2 năm, sau đó bà mới tái hôn với hoàng đế Áo.Caroline là con áp chót và là con gái thứ ba của Vua Maximilian I Joseph của Bayern và mẹ là Auguste Wilhelmine xứ Hessen-Darmstadt, người vợ đầu của Maximilian I Joseph. Các chị em gái của bà đều được gả vào các vương tộc hiển hách ở châu Âu đương thời như: Vương tộc Bonaparte của Pháp; Vương tộc Hohenzollern của Phổ; Vương tộc Habsburg của Áo; Vương tộc Wettin của Sachsen.