Santi Ambrogio e Carlo al Corso è una chiesa di Roma, chiesa "nazionale" dei milanesi, iniziata nel 1612 in sostituzione di un edificio del XV secolo
Fu inizialmente progettata da Onorio Longhi grazie ad una donazione del cardinale Alessandro Omodei. La novità del progetto fu la scelta, per il presbiterio, di un ampio deambulatorio dietro l'altare maggiore, volutamente ispirato all'architettura del duomo di Milano.
Il cantiere continuò a rilento per mancanza di fondi; da segnalare il breve coinvolgimento di Borromini e quello, più continuativo, di Martino Longhi il Giovane, che eseguì un disegno non realizzato per una facciata concava serrata tra due campanili cilindrici scanditi da un affollamento di colonne in travertino.
La facciata realizzata è in realtà molto più semplice; il disegno si deve allo stesso cardinale Alessandro Omodei.
La conclusione dell'edificio si deve a Pietro da Cortona, che disegnò la cupola, la terza di Roma per ampiezza (dopo la basilica di San Pietro in Vaticano e la chiesa di Sant'Andrea della Valle) e la decorazione in stucco della volta (1669).
L'interno, ricco di stucchi, marmi e affreschi, è uno degli esempi più caratteristici dello sfarzo del tardo barocco romano. La volta, il catino dell'abside e i pennacchi della cupola sono affrescati da Giacinto Brandi; da segnalare il fastoso altare del transetto destro, su disegno di Paolo Posi, che contiene una copia a mosaico dell'Immacolata Concezione di Carlo Maratta a Santa Maria del Popolo.
Nella prima cappella a sinistra va ricordata la pala con San Barnaba di Pier Francesco Mola; nella chiesa è anche conservato un dipinto di Pier Francesco Mazzucchelli detto il Morazzone.
Presso l'altare maggiore si può osservare la grande pala con la Gloria dei santi Ambrogio e Carlo, uno dei capolavori di Carlo Maratta.
La Basilica conserva anche La Trinità di Tommaso Luini.
Dal 1906, la cura della basilica è affidata ai sacerdoti dell'Istituto della Carità.