Luísa Carolina de Hesse-Cassel (Eslésvico, 28 de setembro de 1789 – Ballenstedt, 13 de março de 1867) foi consorte de Frederico Guilherme, Duque de Eslésvico-Holsácia-Sonderburgo-Glucksburgo e matriarca da Casa de Eslésvico-Holsácia-Sonderburgo-Glucksburgo.
Nascida em 28 de setembro de 1789, em Gottorf, Luísa Carolina era filha do conde Carlos de Hesse-Cassel e de sua esposa, a princesa Luísa da Dinamarca.
Luísa Carolina cresceu em Eslésvico e em Louisenlund. Nos anos posteriores a 1805, o príncipe Guilherme de Eslésvico-Holsácia-Sonderburgo-Beck serviu como oficial na fronteira sul. O convívio entre os dois jovens levou ao noivado, celebrado em 27 de novembro de 1809.
Casou-se em 26 de janeiro de 1810, em Gottorf, com o então príncipe Guilherme, que mais tarde se tornaria Duque de Eslésvico-Holsácia-Sonderburgo-Glucksburgo. Do casamento, descrito como feliz, nasceram dez filhos, entre os quais o sexto foi o futuro rei Cristiano IX da Dinamarca.
Luísa Carolina, cuja irmã Maria Sofia Frederica havia se casado, em 1790, com o rei Frederico VI da Dinamarca, era uma senhora culta e de trato simples, que proporcionou aos filhos uma educação exemplar. Após a morte prematura do marido, em 1831, residiu durante alguns anos com o pai em Gottorf, passando os verões em Louisenlund. Em 1836, mudou-se para Glucksburgo e, a partir de 1848, passou a viver em Ballenstedt, na residência de uma de suas filhas casadas.
Luísa Carolina faleceu em Ballenstedt, em 13 de março de 1867, aos 77 anos de idade.