Charlotte Dyremose er en dansk sognepræst og tidligere politiker fra Det Konservative Folkeparti, medlem af Folketinget fra 2001 til 2011 og igen fra 2014 til 2015. Hun er datter af den tidligere finansminister og konservative toppolitikerHenning Dyremose.

Charlotte Dyremose er uddannet cand.scient.pol. I årene 2005-2007 var hun medlem af partiets hovedbestyrelse. I Folketinget beklædte hun en lang række forskellige ordførerposter; bl.a. var hun i perioden 2006-2009 sit partis uddannelsespolitiske og videnskabspolitiske ordfører.

Hun forlod Folketinget efter valget i 2015 og færdiggorde i 2019 studier på Pastoralseminariet, hvorefter hun blev sognepræst i Slagslunde-Ganløse Pastorat. I 2025 blev hun sognepræst i Virum, hvor hun er vokset op.