Karlskirche on Wienissä Itävallassa sijaitseva katolinen kirkko, joka on sekä Wienin huomattavimpia nähtävyyksiä että Euroopan komeimpia barokkikirkkoja. Karlskirche kohoaa Karlsplatzilla, hieman Wienin vanhaa kaupunkia kiertävän Ringstraßen ulkopuolella.

Karlskirchen rakennutti Pyhän saksalais-roomalaisen keisarikunnan keisari Kaarle VI. Ruttoepidemian piinatessa Wieniä 1713 keisari lupasi rakentaa kirkon pyhälle Carlo Borromeolle, jota pidettiin rutosta parantumisen suojeluspyhimyksenä. Piirustukset laati Habsburgien hoviarkkitehti Johann Bernhard Fischer von Erlach, jonka muihin wieniläisiin töihin kuuluvat Hofburgin palatsin barokkiosat sekä Schönbrunnin kesäpalatsi. Rakennustyöt alkoivat 1715, ja arkkitehdin kuoleman jälkeen 1723 töitä jatkoi hänen poikansa Joseph Emanuel Fischer von Erlach. Kirkko valmistui 1737, ja se nimettiin Karlskircheksi eli Kaarlenkirkoksi sekä Carlo Borromeon että keisarin mukaan.

Kirkko nousi Wienin vanhojen kaupunginmuurien ja niitä ympäröineen suojavyöhykkeen ulkopuolelle niin, että sen julkisivu osoitti suoraan kohti vyöhykkeen toisella puolella sijainnutta Hofburgin keisarillista palatsia. 1800-luvun lopulla näköyhteys Karlskirchen ja Hofburgin välillä kuitenkin katkesi, kun muurivyöhyke otettiin rakennuskäyttöön.

Karlskirchen julkisivussa antiikkiset ainekset yhdistyvät rikkaaseen barokkiasuun. Sen päätykolmio jäljittelee kreikkalaista temppeliä. Pääsisäänkäynnin kahta puolta kohoavat valtavat koristepylväät, jotka jäljittelevät Rooman Trajanuksen pylvästä. Niitä kiertää spiraalinmuotoinen reliefi, jossa kuvataan pyhän Carlo Borromeron elämää ja tekoja. Julkisivun molemmilla laidoilla on barokkityyliset kellotornit. Rakennuksen kruunaa suuri vihreä barokkikupoli.