Tywysogaeth Catalwnia (Catalaneg: Principat de Catalunya; Sbaeneg: Principado de Cataluña) yw tiriogaeth hanesyddol Catalwnia, y rhan fwyaf yn yr hyn sy'n awr yn ogledd-ddwyrain Sbaen ond gyda rhan hefyd yn ne Ffrainc.
Wedi diwedd y cyfnod Rhufeinig, gorchfygwyd y tiriogaethau hyn gan y Fisigothiaid, yna am gyfnod gan fyddinoedd Mwslimiaid al-Andalus. Wedi i'r Mwslimiaid gael eu gorchfygu gan Siarl Martel ym Mrwydr Tours yn 732, concrwyd y tiriogaethau yng ngogledd Catalwnia gan y Ffranciaid, a ffurfiodd Siarlymaen y Marca Hispanica, nifer o wladwriaethau bychain neu siroedd rhwng ymerodraeth y Ffranciaid ac al-Andalus. Roedd y rhain dan reolaeth Cownt Barcelona. Yn 987, gwrthododd Cownt Barcelona gydnabod y frenhinllin newydd ym mherson Hugh Capet, brenin Ffrainc, a daeth y Marca yn annibynnol ar y Ffranciaid i bob pwrpas. Yn 1137, daeth y dywysogaeth yn rhan o Goron Aragon, pan briododd Ramon Berenguer IV, Cownt Barcelona, a Petronila o Aragón.