Karoline Smidt Nielsen (s. 12. toukokuuta 1994) on tanskalainen jalkapalloilija, pelipaikaltaan keskikenttäpelaaja. Hän on pelannut Tanskan naisten maajoukkueessa heinäkuun 2013 loppuun mennessä viisi maaottelua. Hän pelasi vuoden 2013 EM-kisoissa yhden ottelun. Ensimmäisen maaottelunsa hän pelasi joulukuussa 2012.
Nielsen on edustanut seuratasolla Fortuna Hjørringia vuodesta 2012.
Karoline Smidt Nielsenin äiti Lone Smidt Nielsen oli myös maajoukkuejalkapalloilija.[1]