Katarzyna Jagiellonka (ur. 1 listopada 1526 w Krakowie, zm. 16 września 1583 w Sztokholmie) – królewna polska, królowa Szwecji, żona Jana, księcia finlandzkiego (potem króla Szwecji Jana III), córka Zygmunta I Starego i Bony Sforzy, córki Giangaleazza Sforzy, księcia Mediolanu.
Młodość spędziła w towarzystwie rodzeństwa na zamku wawelskim. W 1548 r. po śmierci ojca przeniosła się wraz z matką i siostrami na Mazowsze, co było wyrazem dezaprobaty wobec małżeństwa Zygmunta II Augusta z Barbarą Radziwiłłówną. Bona, pochłonięta wielką polityką, nie miała wiele czasu dla Katarzyny i nie zadbała o jej zamążpójście i zabezpieczenie finansowe. Po wyjeździe matki z Polski w 1556 r. niemłoda już królewna znalazła się w trudnej sytuacji. Na szczęście dla niej pojawili się kandydaci do jej ręki, którzy zamierzali poprzez małżeństwo zacieśnić swe stosunki z Polską. W 1560 r. oświadczył się car Iwan IV Groźny, a w 1562 r. książę Finlandii Jan, brat króla szwedzkiego Eryka XIV. Mimo dużej różnicy wieku (Jan był o 11 lat młodszy) ta ostatnia oferta została przyjęta przez 36 letnią królewnę.
Po uroczystościach ślubnych, które odbyły się 4 października 1562 r. w Wilnie, zamieszkała razem z mężem w ówczesnej stolicy Finlandii, Turku. Zbliżenie władców Finlandii oraz Litwy i Polski wywołało reakcję Eryka XIV, który sprzeciwiał się zawarciu tego małżeństwa. Jego interesy w Inflantach kolidowały z interesami polskimi, a ponadto obawiał się, że Jan zechce przy pomocy Polski uniezależnić się od niego i oderwać Finlandię od Szwecji. Jan został więc oskarżony o zdradę i oblężony w Turku przez interwencyjne wojska szwedzkie. Po poddaniu miasta (12 VIII 1563) przewieziono go wraz z żoną do Szwecji. Eryk zaproponował Katarzynie powrót do Polski albo zamieszkanie w dobrach ziemskich na Wyspach Alandzkich. Odrzuciła jednak te oferty i postanowiła dzielić los męża. Odesłano ją wraz z Janem do więzienia, które mieściło się w warownym zamku Gripsholm, wzniesionym na wyspie na jeziorze Melar. W trudnych warunkach więziennych Katarzyna urodziła najpierw w 1564 r. wkrótce zmarłą córkę Izabelę, a 20 czerwca 1566 r. syna Zygmunta, późniejszego króla Szwecji i Polski.
Wykazywała w tym okresie życia wiele męstwa. Zmuszona była kupować u żołnierzy stare koszule, aby je zużyć na pieluchy. Do lęku o dzieci doszła na początku 1567 r. obawa o życie męża i swoją własną przyszłość. Eryk planował w tym czasie zgładzenie Jana i wydanie Katarzyny za Iwana Groźnego. Na dalszym jej losie zaważyła choroba umysłowa Eryka i porzucenie przez niego dworu. Katarzyna i jej bliscy zyskali wolność 4 października 1567 r. Przewrót dokonany przez arystokrację szwedzką oddał władzę w ręce Jana – 24 lipca 1569 r. Jan i Katarzyna zostali koronowani w Uppsali na króla i królową Szwecji. Podczas rządów męża, który panował w Szwecji jako Jan III, próbowała bez skutku przywrócić w tym kraju katolicyzm.
Jej sukcesem było wychowanie syna Zygmunta w religii katolickiej. Starała się również łagodzić spory powstające między Szwecją a Polską. Pochowana została w podziemiach katedry w Uppsali. Zyskała rozgłos dzięki kronikarzowi Marcinowi Kromerowi, który napisał wydaną po raz pierwszy w 1570 r. Historię prawdziwą o przygodzie żałosnej książęcia finlandzkiego Jana i królewny polskiej Katarzyny. Małżeństwo Katarzyny i Jana stało się jednym z wątków dramatu pisarza szwedzkiego Augusta Strindberga Eryk XIV z 1899 r., a w 1919 r. poeta fiński Eino Leino poświęcił parze królewskiej poemat Pieśni księcia Jana i Katarzyny Jagiellonki.