Karel Frederik van Holstein-Gottorp
| Karel Frederik | ||
| 1700-1739 | ||
| Hertog van Holstein-Gottorp | ||
| Periode | 1701-1739 | |
| Voorganger | Frederik IV | |
| Opvolger | Karel Peter Ulrich | |
| Opvolger | Peter III van Rusland | |
| Vader | Frederik IV van Holstein-Gottorp | |
| Moeder | Hedwig Sophia van Zweden | |
| Dynastie | Holstein-Gottorp | |
Karel Frederik van Holstein-Gottorp (Stockholm, 30 april 1700 - Rolfshagen, 18 juni 1739) was een zoon van Frederik IV van Holstein-Gottorp en van Hedwig Sophia van Zweden.
Als kind werd hij 1702 hertog van Holstein-Gottorp, in opvolging van zijn gesneuvelde vader. De eerste jaren regeerde hij onder regentschap van zijn moeder en verbleef in Zweden. Tijdens de Grote Noordse Oorlog overrompelden de Denen het noorden van het hertogdom, evenals het kasteel van Gottorp zelf. Na de dood van zijn oom Karel XII van Zweden in 1718, maakte hij aanspraak op de Zweedse troon, maar verloor het pleit van zijn tante Ulrike Eleonora. Hij vestigde zich vervolgens in Rusland, in afwachting van het overlijden van Ulrike Eleonora. Karel Frederik zou echter nog voor zijn tante overlijden. In een vredesverdrag van 1720 tussen Zweden en Denemarken werd overeengekomen dat Zweden niet langer Sleeswijk-Holstein-Gottorp zou bijstaan, waardoor Karel Frederik feitelijk het noorden van zijn hertogdom (het Sleeswijkse deel) verloor aan Denemarken.
Karel Frederik was in 1725 gehuwd met Anna (1708-1728), de oudste dochter van tsaar Peter I van Rusland en werd de vader van de latere tsaar Peter III.
