بحر أموندسن، (بالإنجليزية: Amundsen Sea)، هو إحدى أذرع المحيط الجنوبي لمنطقة أرض ماري بيرد في غرب القارة القطبية الجنوبية.
ويحد البحر من الشرق خليج رأس السمك الطائر، وهو الطرف الشمالي الغربي لجزيرة ثورستن، ويحده غربًا خليج كيب دارت, بجزيرة سيبل.
ويبدأ بحر بلنغهاوزن، من الجهة الشرقية لخليج كيب فلاينج فيش. أما بالنسبة لغرب خليج كيب دارت فهو بحر هامشي بدون اسم تابع للمحيط الجنوبي ويقع بين بحر أموندسن وبحرروس (Ross). وقد سُمي هذا البحر على اسم المستكشف القطبي النرويجي روال أموندسن، الذي اكتشفه في بعثة الاستكشاف النرويجية بين عامي 1928 -29 بقيادة الربان نيلس لارسن، أثناء استكشاف هذه المنطقة في فبراير 1929
وتقع معظم أجزاء البحر تحت طبقة جليدية ويبرز منه لسان ثوايتيس الجليدي. ويصل سُمك اللوح الجليدي الذي يتم تصريفه في بحر أموندسين إلى 3 كـم (1.9 ميل) تقريبًا وهو حجم ولاية تكساس تقريبًا، وتعرف المنطقة بالمنطقة الخليجية لبحر أموندسن (ASE) وتشكل أحد أحواض التصريف الجليدية الرئيسية للوح الجليدي القطبي الغربي.