Caroline Champetier (Parigi, 16 luglio 1954) è una direttrice della fotografia francese.
Collaboratrice abituale di autori quali Leos Carax, Jacques Doillon, Benoît Jacquot e Xavier Beauvois, nel 2011 ha vinto il premio César per la migliore fotografia con un film diretto da quest'ultimo, Uomini di Dio.