Charles Doolittle Walcott (31 maart 1850 - 9 februari 1927) was een Amerikaans geoloog en ongewerveld paleontoloog. Hij werd bekend door zijn ontdekking in 1909 van goed bewaarde fossielen in de Burgess Shale van British Columbia, Canada.
Walcott werd directeur van de U.S. Geological Survey 1894-1907, en secretaris van het Smithsonian Institution, 1907-1927. Hij ontdekte een aantal belangrijke vindplaatsen van fossielen. In de Walcott Quarry, de laagste (vroegste) van de Burgess Shale afzettingen, verzamelde Walcott 65.000 specimens tussen 1910 en 1924. De vindplaats dateert uit het Midden-Cambrisch en ligt in de Canadese Rockies.
De Walcott-Rust groeve ligt bij Russia, New York. Deze vindplaats heeft enkele van de best bewaarde trilobieten voortgebracht die ooit zijn gevonden, waaronder ingeschreven exemplaren met zachte lichaamsdelen.
