Cayla Barnes (s. 7. tammikuuta 1999 Eastvale, Kalifornia) on yhdysvaltalainen jääkiekkoilija, joka pelaa puolustajana. Hän voitti Yhdysvaltain maajoukkueen pelaajana olympiakultaa Pyeongchangissa 2018 ja MM-kultaa Espoossa 2019.. MM-kisoissa hänet valittiin turnauksen tähdistökentälliseen. Alle 18-vuotiaiden MM-kilpailuissa hän voitti kultaa vuosina 2015, 2016 ja 2017, ja hänestä tuli ensimmäinen kolme peräkkäistä mestaruutta tällä tasolla voittanut pelaaja. Vuonna 2016 hänet valittiin kisojen tähdistökentälliseen sekä vuosina 2016 ja 2017 kisojen parhaaksi puolustajaksi. Kaudella 2017–2018 hän pelaa Boston Collegen joukkueessa.