Zofia Wittelsbach (Sophie Friederike Dorothea Wilhelmine; ur. 27 stycznia 1805 w Monachium, zm. 28 maja 1872 w Wiedniu) – arcyksiężna austriacka, księżniczka bawarska, córka króla Bawarii Maksymiliana I i królowej Karoliny Fryderyki. Jej siostrą bliźniaczką była królowa Saksonii – Maria Anna Wittelsbach. Konserwatywne poglądy i jej konflikt z synową Elżbietą Bawarską wykreowały bardzo negatywny wizerunek arcyksiężnej, który został spopularyzowany przez liczne filmy traktujące o życiu cesarzowej.
thumb|left|200px|Arcyksiężna Zofia, 1866
Wczesne życie Zofia Fryderyka urodziła się jako córka króla Bawarii, Maksymiliana I oraz jego drugiej żony Karoliny Fryderyki. Była bliźniaczą siostrą Marii, przyszłej królowej Saksonii. Dzieciństwo Zofii było bardzo szczęśliwe. Dorastała w ciepłej, harmonijnej i radosnej atmosferze dworu bawarskiego. Rodzice Zofii bardzo kochali wszystkie swoje dzieci i byli z nich bardzo dumni. Była ulubienicą swojego ojca. Król Maksymilian, człowiek wesoły i skromny, chociaż chętnej spędzał czas w towarzystwie swoich doradców i ministrów, dał się poznać jako bardzo kochający ojciec dla swoich córek. Jego małżonka Karolina, zajmująca się działalnością dobroczynną, była oddaną i troskliwą matką. Rodzina nazywała Zofię pieszczotliwie Fefe, Pipi, Pifi, Bibi, Fifi, Soph lub Sinpilfer.