千岛海沟（俄语：Курило-Камчатский жёлоб），又称库里尔-堪察加海沟或千岛-堪察加海沟，是在太平洋千岛群岛东南侧的一个海沟，最深处深达10,542米。

太平洋板块潜没于鄂霍次克海板块之下，千岛海沟便于潜没带形成。

根据现时太平洋板块移动方向显示，如果未来地球发生里氏震级10地震的话，震中有可能会在千岛海沟或阿留申海沟附近海域。

2017年12月，日本政府“地震调查委员会”发布地震预测，预测该区可能会发生8.8规模强震。