Olga Nikolajevna Romanova, född 11 september 1822 i Sankt Petersburg i Kejsardömet Ryssland, död 30 oktober 1892 i Friedrichshafen i Kungariket Württemberg, var en rysk storfurstinna och drottning av Württemberg.
Hon var dotter till Nikolaj I av Ryssland, gift 1846 med kung Karl I av Württemberg. Barnlös, men kom senare att adoptera en brorsdotter, Vera Konstantinovna av Ryssland.