Hệ sinh thái đại dương hoặc hệ sinh thái biển được tạo thành từ một cộng đồng sinh vật sống và không sống được tìm thấy trong một khu vực bản địa ở bất kỳ đại dương nào. Trong một hệ sinh thái, đời sống thực vật và động vật hỗ trợ lẫn nhau và được mỗi bên phụ thuộc vào nhau cho sự thành công của hệ sinh thái.
Theo National Geographic, có nhiều hệ sinh thái đại dương, bao gồm đồng bằng vực thẳm, vùng cực, rạn san hô, đại dương sâu, rừng ngập mặn, rừng tảo bẹ, đầm lầy muối và bờ cát, cùng nhiều nơi khác. Các loại thực vật và động vật được tìm thấy trong mỗi hệ sinh thái là khác biệt và phù hợp với sự sống trong hệ sinh thái tương ứng của chúng.