Karoline Eichhorn (Stuttgart, 9 de novembro de 1965) é uma atriz alemã de teatro e televisão e dubladora.
Eichhorn estudou em uma Escola Waldorf, em Stuttgart, graduando-se em 1986, e depois estudou na Universidade Folkwang de Artes em Essen até 1989. De 1989 até 1995, fez trabalhos nos teatros Schaubühne e Schauspielhaus Bochum. De 2017 a 2020, Eichhorn fez parte do elenco principal da série de ficção científica Dark, da Netflix.
Ela tornou-se conhecida pelo público do cinema em 1995 nos filmes Drei Tage im April e Der Sandmann. No último, Eichhorn interpretou uma jornalista que, como parte de sua investigação, espiona um escritor. Eichhorn trabalha principalmente no teatro, em lugares como o Thalia, em Hamburgo, e o Burgtheater, em Viena. Apesar de ter como foco os palcos, ela faz participações frequentes em produções de televisão e cinema.
Eichhorn é casada com o escritor dinamarquês Arne Nielsen e vive com ele em Hamburgo. O casal tem uma filha, Jule. Em 2012, ela foi membro do júri internacional do 61º Festival Internacional Mannheim-Heidelberg de Cinema.
Silberner Löwe - Melhor Atriz Estreante por Der Sandmann (1996)
Prêmio Bávaro de TV por Gegen Ende der Nacht (1998)
Adolf-Grimme-Preis por Gegen Ende der Nacht (junto com Oliver Storz, Stefan Kurt e Bruno Ganz - 1999)
Prêmio Bávaro de Cinema - melhor atriz por A Map of the Heart (2001)
Karoline Eichhorn na agência de talentos Schlag