بحيرة حمرين بحيرة تقع في محافظة ديالى شرق العراق. البحيرة تتبع سد حمرين الذي يقع على مجرى نهر الوند في محافظة ديالى الذي افتتح في حزيران عام 1981 م بهدف حماية مدن حوض نهر ديالى من الفيضانات الموسمية. تقع بحيرة حمرين شرقي السعدية وتشكل الخزان الاستراتيجي للمياه في ديالى. تزود البحيرة حاليا أكثر من 70% من مناطق ديالى بمياه الشرب ومياه الري.
البحيرة قادرة على استيعاب مليارين و400 مليون متر مكعب، وربما أكثر كما حصل في عام 2019 إذ وصلت كمية المخزون إلى معدلات استثنائية بلغت مليارين و900 مليون متر مكعب.
وفي ربيع عام 2022 تعرضت بحيرة حمرين إلى الجفاف بالكامل بسبب قلة الأمطار.