Karl den tjocke (franska: Charles le gros), Karl II (som kung av västfrankiska riket), Karl III (som kung av östfrankiska riket), (född cirka 839 i Neidingen, död 13 januari 888) frankisk karolingisk kung. Son till Ludvig den tyske och Emma av Bayern.
Karl fick herraväldet över Schwaben 876, blev kung av Italien 879 (efter brodern Karlomans abdikation); och krönt till tysk-romersk kejsare 12 februari 881. Då han ärvde Sachsen 882 enades hela det östfrankiska riket under hans krona. Han tillkallades därefter för att verka som beskyddare till Karl den enfaldige men utnyttjade situationen till att göra sig själv till kung av västfrankiska riket 884 och han blev i och med det under kort tid den siste kungen över hela det karolingiska imperiet förutom Burgund.
Då Karl besteg tronen fanns förhoppningar om en allmän uppryckning i västra Europa men han visade sig otillräcklig för uppgiften. Han var slö och tafatt och drabbades återkommande av en sjukdom som tros ha varit epilepsi.
Han genomförde flera misslyckade krigsföretag i Italien mot invaderande saracener. Under den andra invasionen av vikingar 879-892 tar han alldeles för lång tid att skicka trupper för att bemöta angreppet och låter till slut vikingarna plundra Burgund. Belägringen av Paris 886 lyckas han bara lösa genom att köpa sig till fred.
Karl betraktades alltmer som ryggradslös och inkompetent och början på slutet kom 887 då hans mer ambitiösa brorson Arnulf (oäkta son till Karloman) underblåste ett uppror och övertog östfrankiska riket i november.
Karl gjorde ingenting åt saken utan drog sig tillbaka till Neidingen och när han dog i Reichenau i Baden-Württemberg två månader senare hade han redan förlorat all makt. Hans imperium föll sönder för att aldrig uppstå igen: Arnulf blev kung och senare tysk-romersk kejsare av östfrankiska riket. Odo övertog det västfrankiska riket och valdes till kung 29 februari 888.
Karl den tjockes inkompetens var så graverande att han inte ens finns med i den franska kungalängden. Som den "verklige" Karl II av Frankrike räknas Karl den skallige och äran att vara Karl III av Frankrike tillfaller Karl den enfaldige. Karl den tjocke kvarstår däremot som Karl III i tysk-romerska riket
