Karl Emanuel I. (italienisch: Carlo Emanuele I di Savoia, spanisch: Carlos Manuel I de Saboya, auch der Große genannt, * 12. Januar 1562 in Rivoli; † 26. Juli 1630 in Savigliano) war Herzog von Savoyen.
Karl Emanuel wurde als einziger Sohn von Emanuel Philibert von Savoyen und dessen Gemahlin Marguerite von Frankreich im Castello di Rivoli geboren. Er versuchte die geostrategisch günstige Lage seines Landes zwischen Frankreich und dem spanisch beherrschten Norditalien auszunutzen, um sein Land zu vergrößern und dessen Prestige zu steigern. Zuerst lehnte er sich dazu an Spanien an und betrieb Politik gegen Frankreich. Diese scheiterte, als er von Frankreich im Vertrag von Lyon 1601 gezwungen wurde, für die geforderte Markgrafschaft Saluzzo weit bedeutendere eigene Territorien an Frankreich abzutreten. Auch die Rückeroberung von Genf, das früher zu Savoyen gehört hatte, misslang ihm 1602 in der Escalade. Aus Enttäuschung über die mangelnde Unterstützung wandte er sich anschließend von Spanien ab und verbündete sich mit Frankreich.
Zu einem seiner Ziele gehörte es, für seine Familie den Kardinalshut zu erringen. Die Familie wies bereits einen Kardinal auf, da der Gegenpapst Felix V. im 15. Jahrhundert als Dank für seinen Rücktritt als solcher entschädigt wurde. An diese Tradition wollte er anknüpfen. Dem Papst Clemens VIII. schlug er 1589 erst seinen, damals erst zweijährigen, Sohn Viktor Amadeus vor und dann seinen viertgeborenen Sohn Moritz von Savoyen. Mit der Entsendung eines Kardinals von Savoyen an die Kurie sollte die enge Verflechtung mit Rom gewährleistet werden. Zudem würde dann die Familie Savoyen mit den Herrscherhäusern Gonzaga, d’Este, Medici und Farnese ebenbürtig sein, die zu diesem Zeitpunkt ebenfalls Kardinäle in ihrer Familie hatten. Erst unter Paul V. waren seine Bemühungen erfolgreich. 1607 ernannte der Papst Moritz von Savoyen zum Kardinal.
Karl Emanuel unterstützte auch die böhmischen Rebellen zu Beginn des Dreißigjährigen Krieges und finanzierte die Armee unter Peter Ernst II. von Mansfeld zur Unterstützung Böhmens. Auf Grund des Ablebens von Kaiser Matthias verfolgte der italienische Fürst 1619 in Unterhandlungen mit Fürsten der Protestantischen Union eigene Absichten auf die vakant gewordene Kaiserkrone sowie die böhmische Königskrone.
1626 starben die Herzöge von Mantua aus, auf deren Besitz Monferrat Karl Emmanuel Ansprüche erheben konnte. Frankreich unterstützte Savoyens Ansprüche nicht. Deshalb griff Karl Emanuel in den Mantuanischen Erbfolgekrieg ein, was mit einer erneuten Wende gegen Frankreich verbunden war. Er starb 1630 während dieses Krieges, den erst sein Sohn Viktor Amadeus mit dem Frieden von Cherasco beenden konnte.
1585 vermählte sich Karl Emanuel I. mit Katharina Michaela von Spanien. Die Ehe mit der Tochter Philipps II. brachte ihm einen Prestigegewinn und sollte zudem seinen territorialen Zielen hilfreich sein. Aus der Ehe gingen folgende Kinder hervor, deren Ehen wiederum unter Beachtung dynastisch-politischer Gesichtspunkte arrangiert wurden:
Viktor Amadeus I. (1587–1637), Herzog von Savoyen; ⚭ 1619 Christina von Frankreich (1606–1663)
Emanuele Filiberto (April 1588–1624), Vizekönig von Sizilien
Margarete von Savoyen (1589–1655), spanische Vizekönigin in Portugal; ⚭ 1608 Francesco IV. Gonzaga (1586–1612) Herzog von Mantua und Monferrat
Isabella von Savoyen (1591–1626); ⚭ 1608 Alfonso III. d’Este (1591–1644) Herzog von Modena und Reggio
Moritz von Savoyen (1593–1657), Kardinal; ⚭ 1642 Ludovica Cristina von Savoyen (1629–1692)
Francesca Caterina von Savoyen (1595–1640)
Thomas Franz von Savoyen (1596–1656), Fürst von Carignan; ⚭ 1625 Marie de Bourbon-Condé (1606–1692)
Giovanna von Savoyen (*/† 1597)
Nachdem seine Frau bei der Geburt von Giovanna gestorben war, heiratete er nicht mehr. Mit den Damen Luisa de Duingt, Argentina Provana, Marguerite de Roussillon, Virginia Pallavicino, Anna Caterina Meraviglia und Anna Felizita Cusa wurde er noch Vater der 11 unehelichen Kinder
Emanuele (* 1600; † 9. Oktober 1652), Graf di Andorno,
Felice (* 1604; † 18. Dezember 1643),
Gabriele (* 1620; † 2. Juni 1695),