Page, 20, har kommit överens om ett två och ett halvt års kontrakt i The Valley.
Han gjorde tre första-team framträdanden för West Ham, alla i Europa League, och har tidigare varit på lån i Coventry City och Cambridge United.
"Han är snabb, gillar att komma fram och är en bra korsare. Jag gillar verkligen det i en full-back," Charlton manager Karl Robinson berättade klubbens webbplats.
"Jag fick en chans att se honom under hans låneförtrollning på Coventry och han är en vänster-back som passar bra in i vårt system.
"Vi bygger en trupp här för att komma in i topp sex och Lewis kommer att vara en viktig del av vad vi försöker göra."
Hitta alla de senaste fotbollsöverföringarna på vår dedikerade sida.
League One Club Charlton har undertecknat Lewis Page från West Ham för en hemlig avgift.