Carrie Rachel Grace Brownstein, née le 27 septembre 1974, est une musicienne et actrice américaine, surtout connue comme la chanteuse et guitariste de Sleater-Kinney, groupe de rock féminin originaire d'Olympia, dans l'État de Washington. Elle joue aussi l'un des deux principaux rôles dans la série télévisée humoristique Portlandia.
Elle naît à Seattle dans une famille juive et grandit dans la ville voisine de Redmond. Sa mère est femme au foyer et institutrice et son père avocat d'affaires. Ils divorcent alors qu'elle a quatorze ans et elle est ensuite élevée ainsi que sa sœur cadette par son père.
Elle étudie d'abord dans un lycée public, Lake Washington High School avant de rejoindre pour sa dernière année un lycée privé, The Overlake High School, où elle est une élève moyenne. C'est à cette époque, à quinze ans, qu'elle commence à jouer de la guitare et reçoit notamment des cours de Jeremy Enigk, guitariste du groupe de rock Sunny Day Real Estate. De cette époque elle a dit que « J'étais passée par tant de phases dans mon enfance que quand j'ai commencé la guitare mes parents ont tapé du poing sur la table. Et mon instrument a été la première chose pour laquelle j'ai dû économiser pour l'acheter - et peut-être que c'est pour ça que j'ai continué à en jouer. ». Au lycée, Brownstein découvre aussi le théâtre et participe à la troupe de l'établissement pendant quelque temps.