خَلِيجُ المِكْسِيك (بالإسبانية: Golfo de México) هو بحر هامشي للمحيط الأطلسي وهو مسطح مائي كبير تحيط به قارة أمريكا الشمالية من أغلب الجهات. يحده في الشمال الشرقي والشمال والشمال الغربي ساحل الخليج الأمريكي (تحديدا ولايات فلوريدا وألبامة وميسيسيبي ولويزيانا وتكساس)، وفي الجنوب الغربي والجنوب الولايات المكسيكية: تاماوليباس، فيراكروز، تاباسكو، كامبيتشي، يوكاتان، وكينتانا رو، وفي الجنوب الشرقي كوبا.
ويعد تيار الخليج أحد تيارات الأطلسي الدافئة وأقواها ينشأ من خليج المكسيك. يعد الخليج مقصدا رئيسيا لأعاصير المحيط الأطلسي العنيفة التي من أبرزها إعصار كاترينا. ويصب نهر المِسِسِبِّي أحد الأنهار الرئيسية قي قارة أمريكا الشمالية قي هذا الخليج.
تشكل خليج المكسيك منذ حوالي 300 مليون سنة نتيجة للصفائح التكتونية. حوض خليج المكسيك بيضاوي الشكل تقريبًا ويبلغ عرضه حوالي 810 ميل بحري (1,500 كـم؛ 930 ميل) ومغطى بالصخور الرسوبية والرواسب الحديثة.وهو متصل بجزء من المحيط الأطلسي عبر مضيق فلوريدا بين الولايات المتحدة وكوبا، ومع البحر الكاريبي عبر قناة يوكاتان بين المكسيك وكوبا.من خلال الاتصال الضيق بالمحيط الأطلسي، يحظى الخليج بنطاقات مد وجزر صغيرًا جدًا. تقدر مساحة حوض الخليج الكاملة بحوالي 1,6 مليون كم2. ما يقرب من نصف الحوض عبارة عن مياه ضحلة من الجرف القاري. حجم الحوض تقريبًا حوالي 2.4×106 كيلومتر مكعب (5.8×105 ميل مكعب). يعد خليج المكسيك أحد أهم مناطق إنتاج النفط البحري في العالم، حيث يضم سدس إجمالي إنتاج الولايات المتحدة.