巴厘海（印尼语：Laut Bali），是印度尼西亚的一个海域，位于巴厘岛北部和康厄安群岛南部，属于弗洛勒斯海的西南部。它通过马都拉海峡与西部相连。巴厘海总面积约为45,000平方公里，最深处可达1,590米。

巴厘海有时被归类于海洋学上的弗洛勒斯海，但在一些航海图上，它被视为独立的海域。国际水文组织（IHO）将巴厘海定义为东印度群岛的一部分，并对其边界进行了明确界定。在海洋循环方面，巴厘海的水流和水质特征延续了弗洛勒斯海的特点，直至向北流入爪哇海。这一区域还涉及太平洋流向印度洋的印度尼西亚穿流现象，其中大部分水流经过巴厘海峡和龙目海峡。

历史上，巴厘海曾发生过多次地震引发的海啸。1815年坦博拉火山爆发后，引发了两次海啸，分别发生在1815年9月22日和1818年9月8日。此外，在1857年和1917年也发生了海啸事件，最高浪高分别为3米和2米。

2021年4月21日，印度尼西亚海军潜艇KRI Nanggala（402）在巴厘海北部约95公里处失踪，当时正在进行鱼雷演习。几天后，在最后一次联络地点附近发现了残骸，据信来自这艘潜艇。最终确认Nanggala沉没，船上53人全部遇难，包括49名船员、1名指挥官和3名武器专家。