البحيرة تحت الجليدية (بالإنجليزية: Subglacial lake) هي جسم مائي سائل يقع تحت طبقة جليدية دائمة، وغالبًا ما توجد هذه البحيرات تحت الصفائح الجليدية القارية، كما في القارة القطبية الجنوبية وغرينلاند. تتكون البحيرات تحت الجليدية عندما تنخفض نقطة انصهار الماء نتيجة الضغط الهائل للغطاء الجليدي، مما يسمح بتجمّع المياه الذائبة عند قاعدة الجليد في منخفضات أو أحواض صخرية.
تحافظ هذه البحيرات على حالتها السائلة رغم درجات الحرارة المنخفضة، بفضل التوازن بين الحرارة الجوفية الصاعدة من باطن الأرض وفقدان الحرارة نحو السطح، بالإضافة إلى تأثير الضغط الفيزيائي على درجة الانصهار.
تُعد هذه البحيرات بيئات معزولة قديمة، مغلقة عن الغلاف الجوي لملايين السنين، مما يجعلها موضوعًا محوريًا في أبحاث علوم الأرض والأحياء الدقيقة. وقد عُثر في بعضها، مثل بحيرة ويليانز، على أدلة لوجود حياة ميكروبية تتغذى على مركّبات كيميائية مثل الحديد والنيتروجين والكبريت.
تشير التقديرات الحديثة إلى أن إجمالي حجم المياه السائلة في البحيرات تحت الجليدية في أنتاركتيكا وحدها قد يبلغ نحو 10,000 كيلومتر مكعب، أي ما يُقارب 15% من المياه العذبة السائلة على سطح الأرض، وهو ما يعكس أهميتها الهيدرولوجية والبيئية الكبيرة.