Caroline Sunshine (n. 5 de septiembre de 1995 en Atlanta, Georgia) es una actriz y cantante estadounidense. Más conocida por su personaje Barbara Winslow en la película familiar de Fox, Marmaduke, y por ser co-protagonista con su personaje, Tinka Hessenheffer, una llamativa estudiante de intercambio en la serie de comedia de Disney Channel, Shake It Up.
Caroline Sunshine nació el 5 de septiembre en Atlanta, Georgia de sus padres, Thom y Karen Sunshine. Se crio en Orange County, California, tiene dos hermanos menores; John (1997) y Christopher (2000). Sunshine comenzó a estudiar ballet a la edad de 3 años y consiguió su primer personaje principal en Ricitos de Oro en una obra de teatro del jardín de infantes. Más tarde se mudó para actuar en el Orange County Children's Theater y bailar en South Coast Performing Arts en Tustin, California. Los créditos teatrales de Sunshine incluyen Annie Warbucks en el Orange County Children's Theater, El cascanueces en el South Coast Performing Arts, y Stage Door en el Lutheran High School of Orange County.