Frederik Hillesborg Sørensen (* 14. April 1992 in Kopenhagen) ist ein dänischer Fußballspieler. Der Abwehrspieler steht beim deutschen Bundesligisten 1. FC Köln unter Vertrag und ist dänischer Nationalspieler.
Sørensen begann seine Karriere 2001 beim KFUM Roskilde, spielte dann eine Saison lang für den Himmelev-Veddelev BK und anschließend für den FC Roskilde. 2007 wechselte er in die Jugendabteilung von Lyngby BK. Am 27. August 2010 wechselte er zum italienischen Rekordmeister Juventus Turin, für den er zunächst in der Nachwuchsmannschaft spielte. Durch zahlreiche verletzungsbedingte Ausfälle im Profiteam kam er noch im selben Jahr zu seinem Debüt in der Serie A. Noch als Leihgabe bei Juventus unterschrieb er dort am 10. Mai 2011 einen Vierjahresvertrag. In der Winterpause 2011/12 wurde er an den Ligakonkurrenten FC Bologna transferiert. Nach dessen Abstieg im Sommer 2014 wurde er von Juventus Turin verpflichtet und kurz darauf für ein Jahr an Hellas Verona verliehen.