Carolina de Hesse-Darmstadt (Bouxwiller, 2 de março de 1746 — Homburgo, 18 de setembro de 1821) foi uma nobre alemã, consorte do marquês Frederico V de Hesse-Homburgo.
Carolina foi a filha mais velha de Luís IX, Conde de Hesse-Darmstadt e da condessa Carolina do Palatinado-Zweibrücken. Entre os seus irmãos estavam o primeiro grão-duque de Hesse-Darmstadt, Luís I, a condessa Frederica Luísa de Hesse-Darmstadt, mãe do rei Frederico Guilherme III da Prússia, a condessa Amália de Hesse-Darmstadt, mãe da czarina Isabel Alexeievna da Rússia e a condessa Guilhermina Luísa de Hesse-Darmstadt, primeira esposa do czar Paulo I da Rússia. Os seus avós paternos eram o conde Luís VIII de Hesse-Darmstadt e a condessa Carlota de Hanau-Lichtenberg. Os seus avós maternos eram o conde Cristiano III de Zweibrücken e a princesa Carolina de Nassau-Saarbrücken.[1]
Carolina casou-se com o marquês Frederico V de Hesse-Homburgo no dia 27 de Setembro de 1768. Juntos tiveram treze filhos: