Karolina Kołeczek (* 15. Januar 1993 in Sandomierz) ist eine polnische Leichtathletin, die sich auf den 100-Meter-Hürdenlauf spezialisiert hat.
2010 nahm Karolina Kołeczek an der Premiere der Olympischen Jugend-Sommerspiele in Singapur teil, konnte dort ihren Lauf aber nicht beenden. 2011 gelangte sie bei den Junioreneuropameisterschaften in Tallinn bis ins Halbfinale, wie auch bei den Juniorenweltmeisterschaften 2012 in Barcelona. 2013 gewann sie bei den U23-Europameisterschaften in Tampere die Silbermedaille hinter der Norwegerin Isabelle Pedersen. 2014 qualifizierte sie sich für die Europameisterschaften in Zürich und schied dort im Halbfinale aus.
2015 schied sie bei den Halleneuropameisterschaften in Prag im Semifinale aus. Es folgte eine weitere Silbermedaille bei den U23-Europameisterschaften in Tallinn. Bei den Weltmeisterschaften 2015 in Peking schied sie im Halbfinale aus. Auch 2016 verpasste sie eine Finalteilnahme bei den Europameisterschaften in Amsterdam. Bei den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro schied sie wenige Wochen später in der ersten Runde aus. Bei den Halleneuropameisterschaften 2017 in Belgrad schied sie bereits in der ersten Runde aus. Bei den Weltstudentenspielen in Taipeh belegte sie Platz vier und verpasste damit knapp eine Medaille.