Catharina van Valois (Kasteel van Chinon, 1428 – Brussel, 13 juli1446), ook wel Catharina van Frankrijk genoemd, was een dochter van de koning van Frankrijk, Karel VII van Valois en Maria van Anjou. Ze werd uitgehuwelijkt aan de Bourgondische hertog Karel de Stoute conform een regeling uit het Verdrag van Arras uit 1435.[1] Ze was aan Karel de Stoute verwant via een gemeenschappelijke over-overgrootvader, koning Jan II van Frankrijk, vader van Karel V in onderstaande stamboom, en door dit strategische huwelijk zouden het Huis van Valois en het Huis van Bourgondië nader tot elkaar worden gebracht. Het huwelijk werd voltrokken op 19 mei1440 in Blois.[2] Ze was de eerste van zijn uiteindelijk drie vrouwen.
Op het moment van het huwelijk was Catharina ongeveer 12 jaar oud en Karel de Stoute 6½ jaar oud. Vanwege de jeugdige leeftijd van Catharina, bracht zij het grootste gedeelte van haar tijd door onder de voogdij van Isabella van Portugal, de moeder van Karel de Stoute. Er kwamen geen kinderen voort uit dit huwelijk.