Karolina Tłustochowska (ur. 19 września 1981Sylwetka na stronie iaaf.org) – polska lekkoatletka, płotkarka, specjalizująca się w biegu na 400 metrów przez płotki i sprinterka, medalistka mistrzostw Polski, reprezentantka Polski.
Kariera sportowa Była zawodniczką AZS-AWF Wrocław.
Na mistrzostwach Polski seniorek na otwartym stadionie wywalczyła siedem medali, w tym dwa srebrne w sztafecie 4 x 100 metrów: w 2001 i 2004, dwa srebrne w sztafecie 4 x 400 metrów: w 2002 i 2004, brązowy w biegu na 400 metrów ppł w 2002, brązowy w sztafecie 4 x 400 metrów w 2001 i brązowy w sztafecie 4 x 100 metrów w 2005Henryk Kurzyński, Leszek Luftman, Janusz Rozum, Maciej Rychwalski, Andrzej Socha Historia finałów lekkoatletycznych mistrzostw Polski 1922-2011. Konkurencje kobiece, wyd. Bydgoszcz 2011, s. 453. Na halowych mistrzostwach Polski seniorek zdobyła dwa medale w biegu na 200 metrów: srebrny w 2002 i brązowy w 2003Daniel Grinberg i inni Historia polskiej lekkoatletyki halowej 1924-2014, wyd. Warszawa-Sopot 2014, s. 450.