Karlamilyi National Park, Naturreservat i Pilbara-regionen, Vest-Australia.

Karlamilyi nasjonalpark er et stort beskyttet område i Pilbara-regionen som strekker seg mellom to store ørkener og kombinerer sanddyner med elvesystemer og vassdrag. Landskapet viser ulike typer terreng, fra høye sanddyner til tørre elveleier og saltsjøer.

Området ble opprettet som en beskyttet park i 1977 under sitt opprinnelige navn, men fikk nytt navn i 2008 for å hedre de tradisjonelle grunneierne. Denne endringen gjenspeilet en økende anerkjennelse av aboriginenes betydning for landskapet.

Parken ligger i Martu-land, kalt Karlamilyi, og ble omdøpt i 2008 for å anerkjenne de tradisjonelle eierne. To aboriginske samfunn, Parnngurr (Cotton Creek) og Punmu (Lake Dora), ligger i parken; i Parnngurr finnes drivstoff, matvarer og campingutstyr. Martu fikk i 2002 native title over 136 000 km², men denne rettigheten omfatter ikke parken.

Rudall River Road forbinder Talawana Track i sør med Telfer Mine Road i nord; parken nås også via Telfer Mine Road fra Marble Bar eller Talawana Track fra Newman. Alle veier til og i parken er grusveier og krever firehjulsdrift. Det finnes ingen fasiliteter eller rangerstasjoner i parken, så ta med nok drivstoff, vann, mat og reservedeler. I Parnngurr finnes drivstoff, dagligvarer, akuttmedisinsk hjelp, campingutstyr, oppstillingsplass for campingvogner og vaskeri.

Parken skiftet i 2008 navn fra Rudall River National Park til Karlamilyi National Park for å anerkjenne martuene, de tradisjonelle eierne. Det gamle navnet kom fra Rudall River, som oppdageren Frank Hann oppkalte etter landmåleren William Frederick Rudall, som utforsket området i 1896–1897.