Karol III Gruby (ur. 839, zm. 13 I 888) – od 881 r. cesarz, król wschodniofrankijski i zachodniofrankijski. Syn Ludwika II Niemca, brat króla Saksonii Ludwika III Młodszego (panował 876-882) i króla Bawarii Karlomana (panował 876-880). Pochowany w klasztorze w Reichenau.
W dziedzictwie po ojcu otrzymał w 876 r. Alemanię i Recję. Za zgodą chorego Karlomana, któremu Ludwik II Niemiec przeznaczył Włochy, koronował się we Włoszech na króla, a w 881 r. na cesarza. Rychła śmierć obu braci dała mu władzę w całym państwie wschodniofrankijskim. Możni zachodniofrankijscy po śmierci w 884 r. Karlomana, syna Ludwika II Jąkały, uznali w 885 r. Karola III za swojego króla.
To ostatnie już zjednoczenie całego państwa frankijskiego pod berłem jednego władcy nie oznaczało powrotu do karolińskiej polityki uniwersalistycznej, stanowiło jedynie unię personalną poszczególnych części dawnego imperium. Postępująca choroba Karola III czyniła go niemal niezdolnym do sprawowania władzy, tak że już w 886 r. możni powołali na tron Arnulfa. Za panowania Karola III nastąpił ostateczny upadek frankijskiej polityki imperialnej.