Amundsen Denizi, Antarktika kıtasında, Güney Okyanusu'nun bir uzantısıdır. Denizin doğusunda Marie Byrd Toprakları bulunur. Sınırları Thurston Adası ile Dart Burnu arası olarak kabul edilmiştir. Denizin ismi Norveçli kutup kâşifi Roald Amundsen'in anısına koyulmuştur. Yüzölçümü yaklaşık 98,000 km² olan denizin büyük bir kısmı genelde buz ile kaplıdır. En derin yeri 585 metre olarak ölçülmüştür.