Mercedes-Benz CLK320 er en grand tourer, som blev fremstillet af Daimler-Benz fra 1997 til 1998 og af DaimlerChrysler fra 1998 til 2007. Den var baseret på Mercedes-Benz E-klasse (C124/A124) og erstattede Mercedes-Benz CLK200. CLK320 kunne fås som 2-dørs coupé eller cabriolet. Den havde en frontmotor, baghjulstræk og kunne fås med enten en 5-trins manuel eller 5-trins automatisk gearkasse. CLK320 blev erstattet af Mercedes-Benz E350 i 2007. CLK320 blev drevet af en 3, 2L M112 V6-motor med en M112 V6-motor på 3, 2 liter, der ydede 220 hk og et drejningsmoment på 210 ft-lb. Bilen havde en automatgearkasse med 4 gear eller 5-trins manuel gearkasse med samme antal gear som automatgearet. CLK320 var standard med 17 tommer hjul, men kunne bestilles med 18 tommer hjul på nogle modeller.