Caroline Dhenin (ur. 13 czerwca 1973) – francuska tenisistka.
Dhenin posługuje się prawą ręką, grając przy tym oburęczny bekhend. Preferuje styl gry serve and volley. 18 października 2004 roku osiągnęła czterdziestą dziewiątą pozycję w deblowym rankingu WTA.
Jej trzy singlowe występy w wielkoszlemowych turniejach zakończyły się na pierwszej rundzie, tylko raz, w 1997, doszła do trzeciej rundy Roland Garros (był to jeden z jej największych sukcesów: w pierwszej rundzie pokonała Sabine Appelmans; została rekordzistką sezonu w szybkości serwisu, który ustanowiła właśnie w Paryżu, a miał on szybkość 182 km/h). Wszystkie z czterech wspomnianych imprez były to turnieje paryskie na kortach ziemnych. Stąd jej najwyższa pozycja w rankingach znajduje się w połowie drugiej setki. Wygrała dwa turnieje ITF w singlu: w 1994 roku w bułgarskim Burgasie, dwa lata później we francuskim Reims.