卡尔一世（Karl I，1823年3月6日－1891年10月6日），全名卡尔·腓特烈·亚历山大（Karl Friedrich Alexander），第三任符腾堡国王，1864年6月25日至1891年10月6日在任。

卡尔于1823年3月6日在斯图加出生，是威廉一世（1781-1864年）和第三位妻子符腾堡女公爵保琳娜（1800-1873年）的儿子。他一出生就成为符腾堡王储。青少年的他曾于柏林和图宾根读书。

1846年7月13日，卡尔与俄罗斯沙皇尼古拉一世和普鲁士公主弗雷德里卡·路易莎·夏洛特·威廉明娜公主的女儿奥尔加女大公在圣彼得堡的彼得霍夫宫结婚。而夏洛特又是腓特烈·威廉三世与梅克伦堡-施特雷利茨的路易斯的女儿。斯图加人民于9月23日为未来国王新婚归国举行了盛大的欢庆仪式。他们在斯图加兴建了维拉·贝格作为住所。王储夫妇没有子女，原因或许是卡尔的同性恋倾向。

1864年6月25日，卡尔的父亲国王威廉一世去世，卡尔继位为符腾堡国王卡尔一世，并在次月举行了加冕仪式。12月24日，国王签署了出版和结社自由的法令。1866年普奥战争后，符腾堡与其他三个南德邦国一样，退出德意志邦联。这时符腾堡从政府到民众都有着强烈的反普情绪。1870年符腾堡成了北德意志邦联最后加入的邦国，并于1871年成了德意志帝国的一个邦国。符腾堡从此失去了国际地位，但她仍拥有铁路、文化、军队、邮政等权利。

卡尔于1890年被英国国王授予嘉德勋章。

卡尔一世1891年10月6日在斯图加去世，终年68岁。他没有子嗣，符腾堡王位被传予他的侄儿兼外甥威廉。他的妻子于第二年在腓特烈港去世。二人合葬于阿尔滕城堡的教堂里。