Christian August von Holstein-Gottorf (* 11. Januar 1673; † 24. April 1726) war protestantischer Fürstbischof des Hochstifts Lübeck.

Christian August war der jüngere Sohn des Herzogs Christian Albrecht von Holstein-Gottorf und seiner Ehefrau Friederike Amalie von Dänemark, der Tochter von König Friedrich III. von Dänemark. Da sein älterer Bruder dem Vater als Herzog Friedrich IV. von Holstein-Gottorf folgte, wurde Christian August aufgrund der Besonderheit der seit dem Westfälischen Frieden bestehenden Sekundogenitur des Hauses Holstein-Gottorf Fürstbischof von Lübeck mit Residenz im Eutiner Schloss. Er war der Dienstherr des Baumeisters Rudolph Matthias Dallin, dem er mehrere Neu- und Umbauarbeiten übertrug.

Mit dem Tod seines älteren Bruders und wenig später auch dessen Ehefrau übernahm er zusätzlich die Regentschaft für dessen minderjährigen Sohn Herzog Karl Friedrich von Holstein-Gottorf.

Christian August heiratete Albertine Friederike von Baden-Durlach († 1755), Tochter von Markgraf Friedrich Magnus. Der älteste Sohn Prinz Karl von Schleswig-Holstein-Gottorf folgte seinem Vater als erster im Amte des Fürstbischofs von Lübeck nach; er erlebte seinen eigenen Amtsantritt in Lübeck und Eutin jedoch nicht, da er sehr jung am 31. Mai 1726 in St. Petersburg verstarb. Er wurde mit seinen Eltern in der erst 1747 fertiggestellten Neuen fürstbischöflichen Grabkapelle des Lübecker Doms beerdigt. Der nächstälteste Sohn aus dieser Ehe, Prinz Adolf Friedrich, war zunächst ebenfalls Fürstbischof von Lübeck, wurde 1743 Kronprinz von Schweden und 1751 schwedischer König. Diesem folgte als Fürstbischof von Lübeck sein Bruder Friedrich August.

• Hedwig Sophie (1705-1764), Äbtissin von Herford
• Karl (1706-1727), Bischof von Lübeck
• Friederike Amalia (1708-1731)
• Anne (1709-1758) - verheiratet mit Wilhelm von Sachsen-Gotha-Altenburg (1701-1771)
• Adolf Friedrich (1710-1771), König von Schweden
• Friedrich August (1711-1785), Herzog von Oldenburg
• Johanna Elisabeth (1712-1760) - verheiratet mit Christian August von Anhalt-Zerbst (1690-1747)
• Friederike Sophie (*/† 1713)
• Wilhelm Christian (1716-1719)
• Friedrich Conrad (*/† 1718)
• Georg Ludwig (1719-1763) - verheiratet mit Sofie Charlotte, (* 31. Dezember 1722; † 7. August 1763), Tochter von Friedrich Wilhelm II. von Schleswig-Holstein-Sonderburg-Beck

• Wilhelm Mantels: Christian August, Herzog von Holstein-Gottorp. In: Allgemeine Deutsche Biographie (ADB). Band 4, Duncker & Humblot, Leipzig 1876, S. 192 f.