خزان تسيمليانسك أو خزان تسيمليانسكوي (الروسية: Цимля́нское водохрани́лище) هو خزان مائي يقع على نهر الدون ضمن أراضي مقاطعتي روستوف وفولغوغراد، ويُصنف هذا الخزان المائي (الذي اكتمل بناؤه سنة 1952)، كأحد أكبر الخزانات المائية في روسيا، حيث يوفر الطاقة الكهربائية ومياه الري لمقاطعتي روستوف وفولغوغراد عبر محطة تسيمليانسك لتوليد الطاقة الكهرمائية، وتشمل المحاصيل الزراعية التي يتم زراعتها حول البحيرة القمح، والأرز، والقطن، والذرة، والبرسيم الحجازي، بالإضافة إلى عدة أنواع أخرى من الفاكهة، والخضار.
يشكل الخزان المائي إلى جانب قناة الدون-فولغا والمجرى السفلي لنهر الدون، ممراً مائياً حيوياً يربط بين حوض نهر فولغا وبحر قزوين من جهة، وبحر آزوف من جهة أخرى، كما ساهم خزان تسيمليانسك في تنظيم الفيضانات والتحكم بها في حوض نهر الدون السفلي، وقد أدى اكتمال بناء البحيرة إلى نمو صناعي محلي قوي في المنطقة؛ وتحديداً مدينة فولغودونسك التي يعود الفضل في وجودها ونشأتها إلى مشروع خزان تسيمليانسك، وتجدر الإشارة إلى أن بقايا مدينة صاركل، وهي قلعة خزرية قديمة، تقبع حالياً غارقة تحت مياه هذا الخزان.