Guillermina Carolina de Dinamarca (en danés: Vilhelmine Caroline af Danmark; en alemán: Wilhelmine Karoline von Dänemark; Copenhague, 10 de julio de 1747-Kassel, 14 de enero de 1820) fue una princesa danesa de la Casa de Oldemburgo por nacimiento, y electora de Hesse-Kassel por matrimonio.
El 1 de septiembre de 1764 contrajo matrimonio en el palacio de Christiansborg con el electorGuillermo I de Hesse-Kassel (1743-1821), conde de Hanau, uno de los monarcas más acaudalados de su época, además de ser su primo por ser ambos nietos del rey Jorge II de Gran Bretaña. Pese al parentesco entre ambos y la amistad por haberse criado el príncipe en la corte de Dinamarca, el matrimonio fue infeliz: su marido le fue infiel y tuvo numerosas amantes, con quienes llegaría a tener más de veinte hijos naturales. La propia Guillermina fue descrita como hermosa, distante, amable, compasiva. Su apego a Dinamarca siempre se mantuvo vivo y muy fuerte: todavía en 1804 hablaba danés sin ninguna inflexión.
En 1766 su hermana menor, Luisa de Dinamarca, se casó con el príncipe Carlos de Hesse-Kassel, hermano de su esposo Guillermo, con lo que se estrecharon aún más los lazos que unían a la familia real danesa con la hessiana, vínculo que terminaría llevando al trono a Cristián IX de Dinamarca.