Karl Wilhelm von Willisen, född 30 april 1790 i Staßfurt, död 25 februari 1879 i Dessau, var en tysk friherre och militär. Han blev officer 1806, överste 1836, generalmajor 1842 och generallöjtnant 1849. Willisen deltog som generalstabsofficer i 1813-15 års fälttåg mot Napoleon. Åren 1848-49 var han regeringskommissarie i Posen och deltog i fälttåget i norra Italien under Radetzky 1850 samt i det Slesvig-holsteinska kriget samma år. Han var även under flera år lärare vid krigsakademin i Berlin.