
Dorotea Guillermina de Sajonia-Zeitz (en alemán, Dorothea Wilhelmine von Sachsen-Zeitz; Zeitz, 20 de marzo de 1691-Kassel, 17 de marzo de 1743) fue duquesa de Sajonia-Zeitz por nacimiento, y después landgravina de Hesse-Kassel por matrimonio.
Dorotea Guillermina fue hija del duque Mauricio Guillermo de Sajonia-Zeitz y de su esposa, María Amalia de Brandeburgo, hija del elector Federico Guillermo I de Brandeburgo. Hacia 1710, todos sus hermanos habían fallecido, y por tanto, tras la muerte de su padre, Dorotea Guillermina se convirtió en el último miembro superviviente de la casa de Sajonia-Zeitz.
El 27 de septiembre de 1717, Dorotea Guillermina se casó en Zeitz con Guillermo VIII, landgrave de Hesse-Kassel. La reina Carolina de Gran Bretaña comentó a la duquesa de Orleans que la landgravina era «fea y tenía una cabeza rara».
Dorotea Guillermina cayó mentalmente enferma y dejó de aparecer en público en 1725. A partir de entonces, la primera dama de la corte fue la favorita del landgrave, Christine von Bernhold, a quien nombró condesa Bernold de Eschau cuando Dorotea Guillermina aún estaba viva.
De su matrimonio, Dorotea Guillermina tuvo tres hijos:
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