Charlie Thomas Cox (* 15. Dezember 1982 in London, England) ist ein britischer Schauspieler.
Als jüngstes von fünf Kindern wuchs Charlie Cox in der britischen Grafschaft East Sussex auf. Später genoss Cox seine Ausbildung an der Sherborne Schule in Sherborne in der Grafschaft Dorset, wo er mit dem Gerald Pitman Award ausgezeichnet wurde. Cox, der bereits früh Schauspieler werden wollte, besuchte daraufhin die Bristol Old Vic-Schauspielschule.
2002 erhielt er eine Gastrolle in der britischen BBC-Fernsehserie Judge John Deed. Sein Filmdebüt gab Cox 2003 in dem Liebesdrama Ein gefährlicher Kuss an der Seite von Gael García Bernal. In den folgenden Jahren spielte er Nebenrollen in Filmen wie Michael Radfords Shakespeare-Adaption Der Kaufmann von Venedig (2004) und Lasse Hallströms Casanova (2005). Mit seiner Hauptrolle in Matthew Vaughns Fantasyfilm Der Sternwanderer (2007) erlangte er internationale Bekanntheit, konnte aber an diesen Erfolg zunächst nicht anknüpfen. 2014 spielte er eine Nebenrolle in dem preisgekrönten Stephen Hawking-Biopic Die Entdeckung der Unendlichkeit (2014). Außerdem war er auf der Bühne des Southwark Playhouse zu sehen, unter anderem in Harold Pinters Theaterstücken Der Liebhaber und Die Kollektion.