Carol Kaye (født 24. mars 1935 i Everett, Washington) er en legendarisk amerikansk studiomusiker og bassist, som har medvirket på anslagsvis 10 000 innspillinger i løpet av sin karriere. Som sentralt medlem av The Wrecking Crew på 1960-tallet spilte hun bass på en rekke av Phil Spector og Brian Wilsons produksjoner, og var avgjørende for lyden på The Beach Boys' mesterverk Pet Sounds samt hits som «Good Vibrations» og «California Girls». Hun spilte også gitar på Ritchie Valens' «La Bamba» og har bidratt på innspillinger med artister som Elvis Presley, Frank Sinatra, Simon & Garfunkel og Ray Charles, i tillegg til kjenningsmelodier for TV-serier som MASH og Hawaii Five-O. I 2020 ble hun rangert som nummer 5* på Rolling Stones' liste over tidenes 50 beste bassister. Hun trakk seg tilbake som studiomusiker på 1970-tallet på grunn av leddgikt, men returnerte senere som både jazzartist og høyt respektert bass- og gitarlærer. Hennes enorme musikalske avtrykk gjør henne til en av de mest innflytelsesrike, men kanskje minst kjente, skikkelsene i populærmusikkens historie.