อ่าวกวนตานาโม (สเปน: Baha de Guantanamo) เป็นอ่าวในจังหวัดกวนตานาโม ทางชายฝั่งตอนใต้ของประเทศคิวบา เป็นท่าเรือที่ใหญ่ที่สุดทางด้านใต้ของเกาะ และล้อมรอบด้วยเนินเขาที่ขรุขระ สร้างวงล้อมที่ปิดสนิทจากบริเวณโดยรอบ
ภายใต้สนธิสัญญาความสัมพันธ์ระหว่างคิวบา-อเมริกัน ค.ศ. 1903 สหรัฐอเมริกาได้รับอำนาจอธิปไตยเหนือดินแดนทางใต้ของอ่าวกวนตานาโม สหรัฐอเมริกามีอำนาจทั้งหมดและควบคุมดินแดนนี้ในขณะที่ยอมรับอำนาจอธิปไตยสูงสุดของคิวบา รัฐบาลคิวบาในปัจจุบันถือว่าการมีอยู่ของสหรัฐฯ ที่อ่าวกวนตานาโมนั้นขัดต่อรัฐธรรมนูญ และยืนยันว่าสนธิสัญญาคิวบา-อเมริกันได้รับภายใต้การคุกคามของการใช้กำลัง ซึ่งเป็นการละเมิดกฎหมายระหว่างประเทศ ตามหน่วยงานทางกฎหมายบางแห่ง สัญญาเช่าอาจเป็นโมฆะ เป็นที่ตั้งของฐานทัพเรืออ่าวกวนตานาโมและค่ายกักกันอ่าวกวนตานาโม ซึ่งทั้งสองแห่งอยู่ภายใต้การดูแลของสหรัฐฯ
