Carlota I de Luxemburgo (nacida Carlota Aldegunda Isabel María Guillermina; Luxemburgo, 23 de enero de 1896-Luxemburgo, 9 de julio de 1985), fue la gran duquesa de Luxemburgo, desde la abdicación de su hermana mayor, la gran duquesa María Adelaida, el 14 de enero de 1919, hasta su propia abdicación, el 12 de noviembre de 1964. Con más de cuarenta y cinco años en el trono se convirtió en la gran duquesa con más tiempo en el cargo.
María Adelaida Teresa Hilda Guillermina, nacida el 14 de junio de 1894
Hilda Sofía María Adelaida Guillermina, nacida el 15 de febrero de 1897
Antonia Roberta Sofía Guillermina, nacida el 7 de octubre de 1899
Isabel María Guillermina, nacida el 7 de marzo de 1901
Sofía Carolina María Guillermina, nacida el 14 de febrero de 1902
Gran Duquesa de Luxemburgo
Se convirtió en monarca de Luxemburgo tras la abdicación de su hermana, la gran duquesa María Adelaida el 14 de enero de 1919.
El 28 de septiembre de 1919, en un referéndum el 77.8 % de los votantes se manifestaron partidarios de la continuidad de la monarquía pero con el nuevo texto constitucional, las funciones de la corona quedaron muy reducidas.