Kastellholmen on saari Tukholmassa, Ruotsin pääkaupungissa. Se sijaitsee lähellä kaupungin keskustaa. Se kuuluu Norrmalmin kaupunginosa-alueeseen ja Skeppsholmenin kaupunginosaan, johon sillä on myös siltayhteys. Maa-alaa saarella on noin 3,1 hehtaaria. Saarella on muun muassa joitakin yksityisasuntoja, varastorakennuksia sekä vuodelta 1848 peräisin oleva Kastellet.
Saari oli vuosina 1905–1934 oma kaupunginosansa. Sillä on myös ollut muitakin nimiä (Notholmen, Lilla Beckholmen, Skansholmen), mutta nimeä Kastellholmen on käytetty jo 1720-luvulta lähtien.