Carlota Amalia de Nassau-Dillenburg (en alemán, Charlotte Amalie zu Nassau-Dillenburg; Dillenburg, 13 de junio de 1680-Biebrich, 11 de octubre de 1738) fue una noble alemana. Por matrimonio fue princesa de Nassau-Usingen, y luego regente del principado entre 1718-1732. Era la hija del príncipe Enrique de Nassau-Dillenburg y de Dorotea Isabel, hija del duque Jorge III de Brieg.
En 1706 en Dillenburg, contrajo matrimonio con el príncipe Guillermo Enrique de Nassau-Usingen. La pareja tuvo diez hijos; el primero nació el 3 de abril de 1707 y el último el 6 de marzo de 1718.
Guillermo Enrique murió en 1718, y Carlota Amalia se convirtió en regente en nombre de su hijo menor de edad, Carlos.
Descendencia
Cuatro hijos alcanzaron la edad adulta: