Karoliina Vanne (s. 11. syyskuuta 1977 Helsinki) on suomalainen näyttelijä. Hän on näytellyt pitkissä elokuvissa Lupaus (2005), Vieraalla maalla (2003) ja Lakeuden kutsu (2000) sekä lyhytelokuvassa When time seems to stop (2008). Vanne on nähty TV1:den draamasarjassa Korpelan kujanjuoksu (2016–). Vuoden 2013 YLE TV2:n Joulukalenterissa "Toljanteri tonttujen tonttuna" hänet nähtiin Juuli-nimisen tonttutytön roolissa. Hän on myös näytellyt Pikku Kakkosessa nallea. Teatterityötä Vanne on tehnyt näyttelijänä muun muassa monissa Ahaa-teatterin tuotannoissa. Hän on myös Ahaa-teatterin edustaja Suomen Näyttelijäliiton valtuustossa vuosina 2009–2011.

Vanteen isä on ohjaaja Ilkka Vanne ja äiti näyttelijä Hannele Laaksonen.