Karel I van Palts-Birkenfeld (Neuburg an der Donau, 4 september 1560 - Birkenfeld, 16 december 1600) was de vijfde zoon van Wolfgang van Palts-Zweibrücken. Bij de verdeling van de bezittingen van zijn vader kreeg Karel Palts-Birkenfeld toegewezen. Als jongere zoon van een kleine vorst, werd hij toch de stamvader van het Beierse koningshuis.

Hij was gehuwd met Dorothea, dochter van Willem V van Brunswijk-Lüneburg, en was de vader van:

• George Willem (1591-1669), paltsgraaf en hertog van Palts-Birkenfeld
• Sophia (1593-1676) ∞ Kraft VII van Hohenlohe-Neuenstein-Weikersheim (1582-1641)
• Frederik (1594-1626), kanunnik in Straatsburg
• Christiaan I (1598-1654), paltsgraaf en hertog van Pfalz-Birkenfeld-Bischweiler.