Aartshertogin Maria Anna Carolina (geboren in Wenen, Oostenrijk, 27 oktober 1835 - (waarschijnlijk) gestorven in Wenen, 5 februari 1840), was de enige dochter van Sophie van Oostenrijk (1805-1872) en Frans Karel van Oostenrijk. Ze was het jongere zusje van Frans Jozef I, Maximiliaan en Karel Lodewijk en was de oudere zus van Lodewijk Victor, maar die werd geboren toen Maria Anna al dood was.

Maria Anna had epilepsie en stierf op 4-jarige leeftijd.