عملية هجوم أوديسا (بالروسية: Одесская Наступательная Операция)، والمعروفة من الجانب الألماني باسم المعركة الدفاعية للجيش السادس بين بوج ودنيستر (بالألمانية: Abwehrschlacht der 6. Armee zwischen Bug und Dnjestr)، كانت عملية هجومية أجريت في جنوب أوكرانيا من قبل الجبهة الأوكرانية الثالثة السوفيتية ضد الجيش الألماني السادس والجيش الروماني الثالث من مجموعة جيوش جنوب أوكرانيا (مجموعة الجيوش أ حتى 5 أبريل 1944) في أواخر مارس - أبريل 1944. كان الهجوم جزءًا من المرحلة الثانية من الهجوم الاستراتيجي على نهر دنيبر-الكاربات.
جاء الهجوم في أعقاب الهجوم السوفييتي بيريزنيغوفاتويي-سنيجيريفكا الذي شُن في أوائل شهر مارس والذي دفع الجيش الألماني السادس إلى الوراء خلف نهر بوج الجنوبي واستولى السوفييت على العديد من رؤوس الجسور عبر النهر. بعد توسيع وتعزيز رؤوس الجسور، بدأ هجوم أوديسا في 28 مارس. سعت الجبهة الأوكرانية الثالثة إلى هزيمة قوات المحور بين نهري بوج الجنوبي ودنيستر، وتحرير الساحل الشمالي الغربي للبحر الأسود، بما في ذلك مدينة الميناء الرئيسية أوديسا، والوصول إلى الحدود السوفيتية الرومانية على نهر دنيستر. في اليوم الأول، استولت الوحدات السوفيتية المتقدمة على طول ساحل البحر الأسود على ميناء نيكولاييف المهمة، بينما اخترقت الوحدات الموجودة في القطاع الشمالي، بقيادة مجموعة الفرسان الميكانيكية التابعة لبلييف خط الجبهة.
هددت هذه الاختراقات السوفييتية كلا جانبي الجيش السادس، ونتيجة لذلك بدأ تراجعًا سريعًا على طول الجبهة بأكملها. خلال هذا التراجع في أوائل أبريل 1944، تكبد الجيش السادس خسائر فادحة أخرى في الأفراد وخسر جزءًا كبيرًا من مدفعيته ومدافعه المضادة للدبابات والمركبات الآلية والمدرعة في الوحل. مع استيلاء مجموعة الفرسان الميكانيكية على محطة السكك الحديدية المهمة في رازديلنايا في 4 أبريل 1944، انقسمت جبهة الجيش السادس إلى قسمين - تم دفع جزء واحد إلى منطقة تيراسبول، وتم تطويق الجزء الآخر من الشمال الغربي والضغط عليه ضد أوديسا. لقد كان التهديد بالحصار يلوح في الأفق في الجزء الأخير.
في مساء يوم 9 أبريل، وصلت الوحدات السوفيتية إلى ضواحي أوديسا، حيث قامت القوات الألمانية الرومانية وخدماتها الخلفية بانسحاب فوضوي إلى منطقة أوفيديوبول، وهو المسار المفتوح الوحيد المتبقي، وبعد ذلك عبروا مصب نهر دنيستر. بحلول الساعة العاشرة من صباح يوم 10 أبريل، تم تطهير أوديسا بالكامل من قوات المحور. في الفترة ما بين 10 و14 أبريل، طارد الجيش الأحمر القوات الألمانية حتى نهر دنيستر على طول الجبهة، حيث وصلت الوحدات السوفيتية الأولى إلى ضفته الشرقية في 11 أبريل. في 12 أبريل، استولى السوفييت على تيراسبول، مركز الإمدادات والاتصالات المهم، الواقع على طول نهر دنيستر. تمكنت القوات السوفيتية من عبور نهر دنيستر واستولت على العديد من رؤوس الجسور في منتصف أبريل، وقاتلت من أجل توسيعها خلال بقية الشهر. أجبرت الهجمات المضادة الألمانية، وخطوط الإمداد الممتدة، والطقس غير المواتي القوات السوفييتية على وقف الهجوم في 6 مايو.