Josefina Carolina de Bélgica (en francés: Joséphine Caroline de Belgie; Bruselas, 18 de octubre de 1872 - Namur, 6 de enero de 1958) fue la penúltima hija de Felipe de Bélgica, conde de Flandes, y de la princesa María de Hohenzollern-Sigmaringen. Era la hermana mayor del rey Alberto I de Bélgica.
Josefina contrajo matrimonio con su primo-hermano materno, el príncipe Carlos Antonio de Hohenzollern-Sigmaringen, el 28 de mayo de 1894 en Bruselas. Él era el tercer hijo del príncipe Leopoldo de Hohenzollern-Sigmaringen, hermano mayor de la madre de Josefina, y de la infanta Antonia de Braganza. Su matrimonio fue descrito como feliz. Vivieron en el castillo de Namedy, en el Rin, el cual habían adquirido en 1909. Durante la Primera Guerra Mundial, Josefina convirtió su casa en un hospital militar para los soldados heridos mientras que su marido servía como general prusiano. Agotado por años de batalla, falleció poco después de regresar a Namedy en 1919, a los 51 años. En 1935, Josefina entró a un convento benedictino en Namur, tomando el nombre de Hermana María Josefina, y permaneció allí como monja por el resto de su vida. Falleció el 6 de enero de 1958, a los 85 años. Está enterrada por deseo propio en el Couvent des Soeurs de Notre-Dame ("Convento de las Hermanas de Nuestra Señora") en Namur, junto a otras monjas de su comunidad.
Josefina y Carlos Antonio tuvieron cuatro hijos: