Escritora y profesora española.

Nació en Pamplona en 1883. Hija de Carmen Nessi Goñi y de Serafín Baroja Zornoza, ingeniero de minas, y hermana de Darío, Ricardo y Pío Baroja. Durante su infancia y juventud residieron en diferentes ciudades por los constantes cambios del trabajo de su padre. En 1906 viajó a París con su hermano Pío, donde se introdujo en círculos culturales e intelectuales femeninos e inició artísticos. Destacó en la orfebrería logrando ser reconocida en la Exposición Nacional de Bellas Artes de 1908. En 1913 se casó con Rafael Caro Raggio, empleado de correos y editor con quien tuvo cuatro hijos: Julio, Ricardo, Carmen y Pío Caro Baroja. En 1926, junto a María de Maeztu, participó en la creación del Lyceum Club Femenino, punto de encuentro de algunas de las mujeres más influyentes del momento: Victoria Kent, Zenobia Camprubí o Clara Campoamor. Carmen Baroja presidió la sección de artes plásticas e industriales.En 1933 publicó un libro sobre las joyas españolas, El encaje en España, al cual siguieron otras reflexiones artísticas y novelas cortas. El Gobierno de la República la nombró miembro del Comité ejecutivo del Patronato del Museo del Prado.

Durante la Guerra Civil la familia se refugió en su casa familiar de "Itzea", en Vera de Bidasoa (Navarra). Allí escribió algunos cuentos infantiles, como: Martinito, el de la Casa Grande (1942). Finalizada la guerra, regresó a Madrid y recuperó sus antiguos trabajos en el Museo del Pueblo Español y como profesora de encaje en la Escuela de Artes y Oficios. Asimismo, volvió a escribir a través de una colaboración en el diario La Nación de Buenos Aires. Entre 1943 y 1946 redactó sus memorias, que tituló Recuerdos de una mujer del 98, y realizó adaptaciones cinematográficas basadas en las obras de su hermano Pío, como Las noches del Buen Retiro. Desde 1945 estuvo acompañada por su hijo Julio Caro Baroja, quien dirigía en Madrid el Museo del Pueblo Español.