Charlotte Petersen (født 1964) er en tidligere dansk elitesvømmer, som svømmede for Albertslund Idrætsforening og Lyngby Kammeraternes Idrætsforening. Hun var i slutningen af 1970'erne og begyndelsen af 1980'erne indehaver af flere danske rekorder på de længere crawldistancer. Charlotte Petersen bor i dag²⁰¹² i Saint Petersburg, Florida, USA.