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中途岛海战（英语：Battle of Midway，日语：ミッドウェー海戦）是第二次世界大战中美国海军和日本海军在中途岛附近海域进行的一场大规模海战，主要战斗在1942年6月4日于中途岛西北海域爆发，后续战事一直持续至6月7日。
1942年初，日本陆海军双方初步达成南方作战的战略目标，但双方却关于下一步行动存在意见分歧。在联合舰队司令长官山本五十六坚持下，大本营放弃向新畿内亚、斐济、萨摩亚一带的西南太平洋推进，转为进攻位于中太平洋、为夏威夷群岛西北屏障的中途岛。山本的战略意图为借由攻击中途岛，引诱在珍珠港事件幸免于难的美军航空母舰救援，再以日军的优势“机动部队”加以击灭，从而摧毁美军在太平洋的抵抗能力。然而，日本海军因5月珊瑚海海战导致两艘航母（翔鹤、瑞鹤）需要整补，以致仅能以四艘航母参战，两军舰队实力因此差距缩小。而日军无线电通讯密码遭到美军部分破译对最后胜负至为关键。美国太平洋舰队总司令切斯特·尼米兹根据破译讯息提供的情报，迅速制订反埋伏作战，集结三艘航母并向中途岛加派陆基飞机，使日军计画中的伏击提前破产，不过美军事前亦仅大略知晓日军企图，并不清楚其舰队的位置。在6月4日日军开始空袭中途岛前后的数个小时，对彼此位置的侦查形成了决定胜负的关键。结果，美军在6月4日成功发现并伏击了日方的航母舰队，最终在航空母舰对战中成功击败日军并取得击沉四艘日军航母的战果。
中途岛海战是太平洋战争的转捩点。日军损失4艘航空母舰、1艘重巡洋舰、全部约250架舰载机、3,500名人员；美军损失1艘航空母舰、1艘驱逐舰、150架飞机、307名人员。美军凭借此场战役的胜利，扭转了开战以来的被动，并恢复美日两国在西太平洋的海权均势。日本海军则失去开战以来的战略主导权，随后于南太平洋与盟军陷入消耗战，在第二次世界大战中渐走下坡。
