Paulina Barzycka (ur. 18 marca 1986 w Lublinie) - polska pływaczka.
Zawodniczka Klubu Pływackiego Orlik Lublin. Mistrzyni Polski na 100 m i 200 m stylem dowolnym zdobyła brązowy medal z polską sztafetą 4×100 m stylem dowolnym na Mistrzostwach Europy Juniorów w 2003 roku.
Na Mistrzostwach Świata w Barcelonie w 2003 roku dotarła do półfinału na 100 m stylem dowolnym.
W Atenach na Igrzyskach Olimpijskich w 2004 roku dotarła do finału 200 m stylem dowolnym 16 sierpnia, a 17 sierpnia zajęła czwarte miejsce, 17 setnych sekundy za Franziską van Almsick, zdobywając brązowy medal. Na Mistrzostwach Europy w Pływaniu 2006 w Budapeszcie zdobyła srebrny medal w sztafecie 4×200 m stylem dowolnym jako ostatnia pływaczka.
Jest rekordzistką Polski na 100 m stylem dowolnym z czasem 55,42 s.