Karlsöarna, to små øer i Østersøen vest for Gotland. Den 50 m høje Stora Karlsö (2,3 km2) ligger 7 km og Lilla Karlsö (1,4 km2, 66 m) 3 km fra det sydlige Gotlands vestkyst. Ligesom Gotland er de to øer opbygget af kalklag fra Silur og fremstår mange steder med stejle kyster, strandpiller og grotter udformet af havet. Øerne har en artsrig natur; 450 arter af frøplanter og 250 fuglearter er registreret, bl.a. af Linné, som var her i 1741. I yngletiden er flere områder afspærret. Øerne var tidligere beboet; nu er der bådforbindelse med Klintehamn i turistsæsonen.