La mer de Timor (Laut Timor en  indonésien, Mar Timor en portugais) est un bras de l'Océan Indien situé entre l'île de Timor, désormais divisée entre l'Indonésie et le Timor oriental, et le Territoire du Nord de l'Australie. Les eaux situées à l'est sont connues sous le nom de Mer d'Arafura, géographiquement un bras de l'Océan Pacifique. Deux grands golfes de la côte septentrionale australienne donnent sur la mer de Timor, le golfe Joseph Bonaparte et le golfe Van Diemen. La ville australienne de Darwin est la seule ville d'importance donnant sur cette mer.