Cecília de Baden, gran duquessa de Rússia (Karlsruhe 1839 - Jarkov 1891) va ser una princesa de Baden amb el tractament d'altesa gran ducal que contragué matrimoni en el si de la casa imperial de Rússia.
Nascuda el dia 20 de setembre de 1839 a Karlsruhe, capital del gran ducat de Baden, filla del gran duc Leopold I de Baden i de la princesa Sofia de Suècia, Cecília era neta per via paterna del gran duc Carles Frederic I de Baden i de Lluïsa Carolina Geyer von Geyersberg, senyora de Hochberg i duquessa von Hochberg. Per via materna era neta del rei Gustau IV Adolf de Suècia i de la princesa Frederica de Baden.
El dia 28 d'agost de 1857 contragué matrimoni a Sant Petersburg amb el gran duc Miquel de Rússia, fill del tsar Nicolau I de Rússia i de la princesa Carlota de Prússia. La parella tingué set fills:
Abans de casar-se amb el gran duc Miquel, Cecília hagué de convertir-se a la fe ortodoxa en el procés del qual adoptà el nom d'Olga Feodorovna .
Cecília morí el dia 12 d'abril de 1891 a la localitat de Jorkov a l'actual Ucraïna.