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Prinzessin Sophie Friederike von Bayern, vollständiger Name Sophie Friederike Dorothea Wilhelmine von Bayern (* 27. Januar 1805 in München; † 28. Mai 1872 in Wien), war durch Heirat mit Franz Karl von Österreich, dem Bruder von Kaiser Ferdinand I., Erzherzogin von Österreich.
Sie war die Mutter von Kaiser Franz Joseph I. von Österreich und von Erzherzog Maximilian, dem späteren Kaiser von Mexiko. Kronprinz Rudolf und Erzherzog-Thronfolger Franz Ferdinand von Österreich-Este waren Enkel von Sophie. Elisabeth Petznek und der letzte österreichische Kaiser, Karl I., waren ihre Urenkel.