Talvisodassa käytyjä merisotatoimia ovat Suomen merivoimien ja Neuvostoliiton laivaston alusten sekä Suomen rannikkotykistön välillä käydyt taistelut talvisodassa 30. marraskuuta 1939 – 13. maaliskuuta 1940. Sotatoimet keskittyivät pääosin Suomenlahdelle. Nämä merisotatoimet olivat pääosin suomalaisten suorittamaa miinoitusta ja neuvostoliittolaisten alusten hyökkäyksiä suomalaisia rannikkopattereita vastaan. Talvisodassa käydyillä merisotatoimilla ei ollut vaikutusta sodan lopputulokseen ja ne lakkasivatkin ensimmäisen kuukauden jälkeen lähes täysin jäätilanteen takia. Periaatteessa Neuvostoliitto olisi onnistuneilla merisotatoimilla, suomalaisten merihuollon katkaisulla ja strategisilla maihinnousuilla voinut ratkaista sodan, mutta suomalaiset onnistuivat torjumaan uhkat, joten merisotatoimien vaikutus sodan lopputulokseen jäi olemattomaksi.