千島海溝（ちしまかいこう、英:Chishima Trench）は、太平洋北西部のカムチャツカ半島南部に発し、千島列島南岸に沿って北海道南東部に至る海溝。千島・カムチャツカ海溝（英:Chishima-Kamchatka Trench）やクリル・カムチャッカ海溝（英:Kuril-Kamchatka trench、露:Курило-Камчатский жёлоб）、クリル海溝（英:Kuril Trench）とも呼称される。 南端はであり、その南方には日本海溝が連なっている。北端はベーリング島南西沖付近で、ここで東に連なるアリューシャン海溝と接している。水深は大部分が7,000m以上で、最も深い所は海面下9,550mになる。太平洋プレートが北アメリカプレート（オホーツクプレート）の下に沈み込むことで形成されている。
