卡洛斯一世（Carlos I o Martirizado，1863年9月28日－1908年2月1日），全名：卡洛斯·费尔南多·路易斯·马利亚·维克托·米格尔·拉斐尔·加布里埃尔·贡萨加·哈维尔·弗朗西斯科·德·阿希斯·何塞·西姆昂·德·布拉干萨（Carlos Fernando Luís Maria Victor Miguel Rafael Gabriel Gonzaga Xavier Francisco de Assis José Simão de Braganza），葡萄牙国王，1889年至1908年在位。
卡洛斯一世是葡萄牙国王路易斯一世与萨伏依的玛丽亚·皮娅公主之子，生于葡萄牙王国里斯本。他的母亲是意大利国王维托里奥·埃马努埃莱二世的女儿。
1886年，卡洛斯一世与奥尔良的阿美莉结婚。1895年，卡洛斯一世被英国维多利亚女王授予嘉德勋章。
卡洛斯一世的统治十分严厉。在他执政时期，葡萄牙在政治上与经济上都依附于英国。财政状况继续恶化：他在位时葡萄牙曾两次宣布破产。这些事实使他在国内很不得人心，并直接导致国内反对力量要求废除君主制。卡洛斯一世的应对手段是任命若昂·佛朗哥将军为军事独裁者，以镇压反对派的活动。
但是葡萄牙国内的动荡气氛并未平息。1908年2月1日，当卡洛斯一世与长子、葡萄牙王位第一顺位继承人布拉干萨公爵路易斯·菲利佩乘车通过里斯本大街时，遭到枪手伏击。卡洛斯一世及其长子路易斯·菲利佩均中弹身亡。
尽管葡萄牙王位第一顺位继承人路易斯·菲利佩比卡洛斯一世晚去世20分钟，但在这20分钟内，他在法理上也不是葡萄牙国王，因为葡萄牙王室没有自动继承王位的规定。实际继承王位的是卡洛斯一世的另一个儿子，曼努埃尔二世。
