日本海海戦（にほんかいかいせん, 1905年5月27日 - 5月28日）は、日露戦争中に日本とロシア帝国との間で戦われた海戦である。

日本以外では一般に対馬海戦（つしまかいせん, Battle of Tsushima）と呼ばれる。対馬東沖を戦場として、日本海軍の連合艦隊とロシア海軍の第2及び第3太平洋艦隊（日本では「バルチック艦隊」の呼び名が定着している）との間で行われた。日本艦隊の司令官東郷平八郎が採用した丁字戦法などにより、ロシア艦隊は戦力の大半を失い壊滅した。日本側の損失は軽微で、海戦史上まれな一方的勝利となった。当時後進国と見られていた日本の勝利は世界を驚かせ、ポーツマス講和会議への道を開いた。