Karolina Wydra (née le 5 mars 1981 à Opole en Pologne) est une actrice et mannequin polonaise.
Dans son enfance elle quitte la Pologne avec ses parents et son frère pour s'installer aux États-Unis. Elle commence sa carrière de mannequin à l'âge de 16 ans, elle pose notamment pour Elle et apparaît dans les campagnes publicitaires de Giorgio Armani, Calvin Klein, Dooney & Bourke et Levi's Red. En 2006 elle prend part au spot publicitaire de Nespresso avec George Clooney.
Elle fait ses débuts au grand écran en 2008 en incarnant Gabrielle Bochenski dans le film Soyez sympas, rembobinez. La même année, elle obtient le rôle de Raquel dans le film Sugar d'Anna Boden et Ryan Fleck. Karolina joue également dans des séries télévisées telles que New York, section criminelle, Dr House ou Justified.