Katarzyna Medycejska, wł. Caterina Maria Romola di Lorenzo de’ Medici (ur. 13 kwietnia 1519 we Florencji, zm. 5 stycznia 1589 w Blois) – księżna z rodu włoskich Medyceuszy, żona księcia Orleanu, późniejszego delfina, a następnie króla Francji Henryka II z dynastii Walezjuszów.
Wielokrotna regentka Francji, sprawująca faktyczną władzę w państwie w latach 1548, 1552, 1553, 1554 i 1557 w imieniu męża Henryka II oraz w latach 1560–1563 i 1574 w imieniu synów Karola IX i Henryka III.
Dzieciństwo Była córką Lorenza II Medyceusza, księcia Urbino, oraz Madeleine de la Tour (córki hrabiego Owernii Jana III i Joanny de Burbon-Vendôme). Jej pradziadkiem był Wawrzyniec Wspaniały.
Jej matka zmarła w połogu. Ojciec prawdopodobnie cierpiał na syfilis i gruźlicę; zmarł krótko po narodzinach Katarzyny. Po śmierci rodziców formalną pieczę nad nią sprawowali krewni z rodu Medyceuszy, papieże Leon X i Klemens VII. Początkowo była wychowywana przez swoją babcię Alfonsinę Orsini. Po jej śmierci w 1520 roku znalazła się pod opieką córki Wawrzyńca Wspaniałego Lukrecji Salviati i jej ciotki Clarice Strozzi. Obie kobiety miały małe dzieci, z którymi Katarzyna mogła się bawić, zaprzyjaźniła się z nimi i była do nich przywiązana przez całe swoje życie.