การรบที่เกาะช้าง หรือที่รู้จักกันในนาม ยุทธนาวีเกาะช้าง เป็นเหตุการณ์รบทางเรือที่เกิดขึ้นในกรณีพิพาทไทย-อินโดจีนฝรั่งเศส อันเป็นผลสืบเนื่องมาจากการที่ไทยเรียกร้องให้ปรับปรุงเส้นแบ่งเขตแดน ไทย-อินโดจีนฝรั่งเศส เสียใหม่ โดยใช้แนวร่องน้ำลึกเป็นเกณฑ์ตามหลักกฎหมายระหว่างประเทศ และหลักความยุติธรรม และให้ฝรั่งเศสคืนดินแดนฝั่งขวาแม่น้ำโขงที่ฝรั่งเศสยึดไปจากเหตุการณ์ ร.ศ. 112 ให้ไทย ยุทธภูมิในการรบครั้งนี้เกิดขึ้นที่บริเวณด้านใต้ของเกาะช้าง จังหวัดตราด เมื่อวันที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2484 และถือเป็นการรบทางทะเลครั้งเดียวในประวัติศาสตร์กองทัพเรือไทย และรัฐบาลวิชีฝรั่งเศสในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง อีกด้วย
การรบทางทะเลครั้งนี้ ในบทความเรื่อง "การรบที่เกาะช้าง" (ข้อมูลอย่างเป็นทางการของกองทัพเรือ - ตีพิมพ์ในหนังสือ เมื่อธนบุรีรบ) ระบุว่า การรบครั้งนี้ควรเรียกชื่อว่า "การรบที่เกาะช้าง" เนื่องจากเป็นเพียงการรบกันระหว่างกองกำลังทางเรือส่วนน้อยของฝ่ายไทย กับกองกำลังทางเรือส่วนใหญ่ของฝ่ายฝรั่งเศสเท่านั้น ไม่ถึงขั้นการรบโดยทุ่มเทกำลังส่วนใหญ่ของทั้งสองฝ่าย และผลของสงครามไม่อาจตัดสินผลสงครามได้อย่างเด็ดขาด อีกทั้งตามปกติแล้ว จะต้องมีเรือประจัญบานเข้าร่วมรบด้วย จึงจะนับว่าการรบแบบยุทธนาวีได้ อย่างไรก็ตาม คนไทยส่วนใหญ่ก็ยังนิยมเรียกเหตุการณ์ครั้งนี้ว่า "ยุทธนาวีเกาะช้าง" ดังปรากฏหลักฐานในคำขวัญประจำจังหวัดตราดว่า "เมืองเกาะครึ่งร้อย พลอยแดงค่าล้ำ ระกำแสนหวาน หลังอานหมาดี ยุทธนาวีเกาะช้าง สุดทางบูรพา"
วันที่ 16 มกราคม เรือดำน้ำของราชนาวีไทย ได้ทำการกลับมาที่ฐานทัพเรือในกรุงเทพ เพื่อทำการเปลี่ยนเวรกัน จึงไม่ปรากฏว่ามีเรือดำน้ำของไทยในการรบ
เช้าวันที่ 17 มกราคม ฝรั่งเศสได้ส่งกำลังทางเรือส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในอินโดจีนในบังคับบัญชาของนาวาเอกบรังเยร์เข้ามาในน่านน้ำไทยทางด้านเกาะช้าง ด้วยความมุ่งหมายที่จะระดมยิงหัวเมืองชายทะเล ทางภาคตะวันออกของประเทศไทย เป็นประการสำคัญ เพื่อกดดันให้กำลังทหารของไทยที่รุกข้ามชายแดนต้องถอนกำลังกลับมา
กำลังทางเรือของฝรั่งเศสได้อาศัยความมืด และความเร็วรุกล้ำเข้ามาทางด้านใต้เกาะช้าง มีจำนวนด้วยกันทั้งหมด 7 ลำ คือ เรือลาดตระเวนลามอตต์ปิเกต์ เรือสลุป 2 ลำ เรือปืน 4 ลำ เรือเหล่านี้ได้แยกออกเป็น 3 หมู่ หมู่ที่ 1 มี เรือลามอตต์ปิเกต์ลำเดียวเข้ามา ทางช่องด้านใต้ระหว่างเกาะคลุ้มกับเกาะหวาย หมู่ที่ 3 มีเรือสลุป 1 ลำ กับเรือปืนอีก 3 ลำ เข้ามาทางช่องด้านตะวันตก ระหว่างเกาะคลุ้มกับแหลมบางเบ้า เกาะช้าง ส่วนเรือดำน้ำ และเรือสินค้าติดอาวุธ คงรออยู่ด้านนอกในทะเล และไม่ได้เข้าทำการรบ
เวลา 06:05 น. เครื่องบินตรวจการณ์ฝรั่งเศสแบบ Potez จากฐานทัพเมืองเรียมในกัมพูชา บินตรวจการผ่านกองเรือไทยและยืนยันตำแหน่งเรือตอร์ปิโดไทยสองลำ เนื่องจากในคืนนั้นเรือหลวงชลบุรีพึ่งเดินทางมาถึงเพื่อเปลี่ยนผลัดกับเรือหลวงสงขลาซึ่งมีกำหนดการกลับไปฐานทัพเรือสัตหีบ สร้างความประหลาดใจให้แก่ฝ่ายฝรั่งเศส เพราะรายงานก่อนหน้าระบุจำนวนเรือตอร์ปิโดไทยเพียงลำเดียว
เวลา 06:10 น. เครื่องบินทะเลฝรั่งเศสแบบลัวร์ 130 ทำการทิ้งระเบิดโจมตีเรือตอร์ปิโดไทยแต่ถูกยิงตกด้วยปืนต่อสู้อากาศยาน เรือฝรั่งเศสรู้จำนวนเรือไทยจึงเดินหน้าเข้าตีตามแผน แต่กองเรือไทยเริ่มไหวตัวแล้ว และได้โหมเร่งความดันไอน้ำเพื่อเตรียมปฏิบัติการ เมื่อสังเกตเห็นข้าศึกอยู่ในพิสัย เรือหลวงสงขลาจึงเปิดฉากยิงต่อสู้กับเรือลามอตต์ปิเกต์ที่มีอาวุธหนักกว่ามากแต่ไม่มีมุมยิงตอร์ปิโด เนื่องจากเรือหลวงสงขลาจอดโดยหันหัวเรือไปทางฝั่งเกาะช้าง กระสุนจากเรือลามอตต์ปิเกต์ทำความเสียหายแก่เรือหลวงสงขลา เกิดไฟไหม้กลางลำเรือ น้ำทะลักเข้าตัวเรือ ยุ้งกระสุนน้ำท่วม ลูกเรือเสียชีวิตและบาดเจ็บจำนวนมาก นาวาตรีชั้น สิงหชาญ ผู้บังคับการเรือหลวงสงขลา สั่งสละเรือใหญ่ เวลา 06:45 น. หลังจากยืนหยัดทำการรบได้ 35 นาที
ในขณะเดียวกัน เรือหลวงชลบุรีได้ทำการยิงต่อสู้กับหมู่เรือสลุปของฝรั่งเศสที่ตรงเข้ามารุมโจมตีถูกกระสุนที่ท้ายเรือและกลางเรือ เกิดระเบิดไฟลุกไหม้ ลูกเรือเสียชีวิตและบาดเจ็บหลายนาย เรือเอกประทิน ไชยปัญญา ผู้บังคับการเรือหลวงชลบุรี สั่งสละเรือใหญ่เวลา 06:53 น. หลังจากยืนหยัดทำการรบได้ประมาณ 40 นาที ซึ่งภายหลังมีรายงานจากฝ่ายไทยว่ากองเรือฝรั่งเศสได้กระทำการผิดธรรมเนียมการรบทางทะเล โดยใช้ปืนกลกราดยิงทหารเรือไทยที่ลอยคออยู่ในทะเลอีกด้วย
เวลา 06:20 น. นาวาโท หลวงพร้อมวีระพันธ์ ผู้บังคับการเรือหลวงธนบุรี สั่งถอนสมอและเคลื่อนลำประจำสถานีรบ และสั่งให้เรือหลวงหนองสาหร่ายและเรือหลวงเทียวอุทกซึ่งเป็นเรือเล็กให้ถอนตัวออกไปจากสมรภูมิ
เวลา 06:38 น. เรือหลวงธนบุรีประจันหน้าเข้ากับกองเรือฝรั่งเศสและทำการยิงตอบโต้กับเรือลามอตต์ปิเกต์ที่ระยะ 10,000 เมตร การรบเป็นไปอย่างหนักขึ้นเรื่อยๆ เมื่อหมู่เรือสลุปของฝรั่งเศสเข้าทำการร่วมรบรุมยิงเรือหลวงธนบุรีด้วย กระสุนนัดหนึ่งจากเรือลามอตต์ปิเกต์ได้ตกใต้สะพานเดินเรือและเกิดระเบิดขึ้น ทำให้ผู้บังคับการเรือหลวงธนบุรีรวมทั้งนายทหารเสียชีวิตและบาดเจ็บสาหัสหลายนาย ส่งผลให้การบังคับบัญชา สื่อสาร และควบคุมหยุดชะงัก ระบบถือท้ายเสียหายบังคับทิศทางไม่ได้
เวลา 07:15 น. ผลจากการถูกรุมยิงทำให้เกิดไฟไหม้ใหญ่ขึ้นบนเรือหลวงธนบุรี แต่ทหารบนเรือไทยที่เหลือเพียงลำเดียวยังคงทำการยิงต่อสู้ โดยสลับเปลี่ยนเป้าหมายไปที่เรือฝรั่งเศสทั้งสามลำ เมื่อระบบถือท้ายเสียหาย ป้อมปืนไม่ทำงาน (ทหารฝ่ายไทยต้องใช้วิธีการหมุนป้อมปืนด้วยมือเอง) ทำให้การยิงโต้ตอบของเรือหลวงธนบุรีเป็นไปอย่างยากลำบาก แต่ถึงกระนั้นก็ยังสร้างความเสียหายให้แก่เรือลามอตต์ปิเกต์ได้ในที่สุด
เวลา 07:40 น. มีเครื่องบิน 1 ลำบินเข้ามาทิ้งระเบิดทะลุดาดฟ้าเรือหลวงธนบุรี มีลูกเรือเสียชีวิต3นายและบาดเจ็บจำนวนหนึ่ง ในขณะที่เรือทั้งหมดยังทำการรบอย่างติดพัน ป้อมปืนที่เหลือของเรือหลวงธนบุรีไม่สามารถยิงได้อย่างแม่นยำเนื่องจากไม่อาจบังคับเรือได้ตรงทิศทาง เรือหลวงธนบุรีได้แล่นลำเข้าสู่บริเวณน้ำตื้น กองเรือรบฝรั่งเศสจึงได้ส่งสัญญาณถอนตัวจากการรบ
เวลา 07:50 น. หลังจากถอนตัวจากการรบ เรือลามอตต์ปิเกต์ได้ยิงตอร์ปิโดอีกชุดเข้าหาเรือหลวงธนบุรีที่ระยะ 15,000 ม. แต่พลาดเป้า ในขณะที่เรือหลวงธนบุรียังทำการยิงต่อสู้อย่างต่อเนื่อง และในที่สุดเรือทั้งหมดได้เคลื่อนออกนอกพิสัยทำการรบ
เวลา 08:40 น. นาวาเอกเรจี เบรังเยร์ ออกคำสั่งให้กองเรือฝรั่งเศสมุ่งหน้ากลับฐานทัพ เนื่องจากเกรงกำลังหนุนของไทย โดยเฉพาะเรือดำน้ำ เนื่องจากฝ่ายไทยรู้ตัวแล้ว ในเวลาเดียวกัน หมู่บินที่ 2 แบบ Hawk 3 จากกองบินจันทบุรีได้มาถึงและทำการทิ้งระเบิดโจมตีเรือฝรั่งเศส แต่ถูกสกัดด้วยปืนต่อสู้อากาศยานอย่างหนัก ระเบิดลูกหนึ่งตกลงบนเรือลามอตต์ปิเกต์ แต่ไม่ระเบิด ในเวลา 09:40 น. ฝูงบินทิ้งระเบิดบ่ายหน้ากลับ ทำให้กองเรือฝรั่งเศสหลุดรอดออกไปได้ และมุ่งหน้ากลับไปไซ่ง่อน
เมื่อเรือรบฝรั่งเศสล่าถอยไปจากบริเวณเกาะช้างแล้ว ป้อมปืนต่าง ๆ ในเรือหลวงธนบุรีจึงหยุดยิงเมื่อเวลา 8.20 น. ทหารประจำป้อมปืนต่างพากันเปล่งเสียงไชโยขึ้นพร้อม ๆ กัน ด้วยความดีใจที่สามารถขับไล่ข้าศึกไปได้ จากนั้นทั้งหมดก็ได้ช่วยกันดับไฟที่ไหม้เรืออยู่อย่างหนัก แต่ไฟก็ไม่สงบลง เรือเอกทองอยู่ สว่างเนตร์ ต้นเรือซึ่งทำหน้าที่แทนผู้บังคับการเรือ จึงตัดสินใจไขน้ำเข้าคลังกระสุนและดินปืน เพื่อป้องกันดินปืนและกระสุนต่างๆ ระเบิดเมื่อไฟลุกลามไปถึง ทำให้น้ำไหลเข้าเรือเร็วขึ้นและเอียงไปทางกราบขวา แต่เรือก็ยังใช้จักรเดินต่อไปด้วยความสามารถของพรรคกลิน ต่อมาเมื่อไฟไหม้ลุกลามไปถึงหลังห้องเครื่องจักร ควันไฟและควันระเบิดได้กระจายไปถึงห้องเครื่องจักรใหญ่ เครื่องจักรช่วย และห้องไฟฟ้า ทำให้ทหารพรรคกลินในห้องไฟฟ้า 8 นายขาดอากาศหายใจและเสียชีวิตขณะปฏิบัติหน้าที่ แม้ผู้ที่อยู่ข้างนอกจะพยายามเข้าไปช่วยเหลือนายทหารดังกล่าวก็ไม่สามารถทำได้ เนื่องจากมีไฟไหม้สก้ดอยู่ที่ปากทางช่องขึ้นลงไปยังห้องเครื่องของเรือ
เวลา 9.50 น. เรือหลวงช้าง ภายใต้การบังคับบัญชาของเรือเอกสนิท อังกินันท์ ได้นำเรือเข้าช่วยดับไฟที่ไหม้อยู่อย่างหนักบนเรือหลวงธนบุรี แต่ไม่ค่อยได้ผล เพราะสายสูบน้ำผ้าใบยาวไม่พอที่จะลากหัวสูบไปฉีดให้ถึงห้องต่างๆ ภายใต้ดาดฟ้าเรือได้ เรือหลวงช้างจึงเปลี่ยนวิธีเป็นทำการลากจูงเรือหลวงธนบุรีไปพลางพร้อมทั้งทำการดับไฟในเรือไปด้วย แต่ก็ยังไม่ได้ผลอีก เมื่อเห็นหมดทางที่จะแก้ไขได้แล้ว ผู้บังคับการเรือหลวงช้างจึงตัดสินใจจูงเรือหลวงธนบุรีให้ไปเกยตื้นที่บริเวณแหลมงอบ
เวลา 11.30 น. เรือหลวงธนบุรีถูกจูงมาถึงเขตน้ำตื้นและไม่สามารถลากจูงต่อไปได้ ต้นเรือเรือหลวงธนบุรีจึงสั่งให้ลำเลียงทหารบาดเจ็บลงเรือหลวงช้าง แล้วให้สละเรือใหญ่ ชาวบ้านในบริเวณใกล้เคียงและทหารเรือส่วนหนึ่งยังคงพยายามดับไฟในเรือหลวงธนบุรีต่อไปแต่ไม่สำเร็จ ในที่สุดเรือหลวงธนบุรีก็จมลงเมื่อเวลา 16.40 น. โดยจมไปทางกราบเรือทางขวา เสาทั้งสองเอนจมลงไป กราบซ้ายและกระดูกงูกันโคลงโผล่อยู่พ้นน้ำ
ฝ่ายไทยเสียเรือรบไป 3 ลำ คือ เรือหลวงธนบุรี เรือหลวงสงขลา และเรือหลวงชลบุรี ทหารเสียชีวิตรวมทั้งสิ้น 36 นาย แบ่งเป็นทหารประจำเรือหลวงธนบุรี 20 นาย (รวมนาวาเอก หลวงพร้อมวีระพันธ์ ผู้บังคับการเรือหลวงธนบุรีด้วย) เรือหลวงสงขลา 14 นาย และเรือหลวงชลบุรี 2 นาย เฉพาะเรือหลวงธนบุรีนั้น ต่อมากองทัพเรือไทยได้กู้ขึ้นมาเพื่อทำการซ่อมใหญ่ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2484 แต่เนื่องจากเรือเสียหายหนักมาจึงได้ปลดระวางจากการเป็นเรือรบและใช้เป็นกองบังคับการลอยน้ำของกองเรือตรวจอ่าว กองเรือยุทธการ จนกระทั่งปลดประจำการในปี พ.ศ. 2502 หลังจากนั้นทางราชการจึงได้นำส่วนป้อมปืนเรือและหอบังคับการของเรือหลวงธนบุรีมาจัดตั้งเป็นอนุสรณ์สถานเรือหลวงธนบุรี ภายในโรงเรียนนายเรือ จังหวัดสมุทรปราการ
สำหรับฝ่ายฝรั่งเศส แม้จะไม่เสียเรือรบลำใดเลยก็ตาม แต่เรือธงลาม็อต-ปีเกนั้นก็ได้รับความเสียหายอย่างหนักเช่นกัน ส่วนจำนวนทหารที่เสียชีวิต และบาดเจ็บนั้น การข่าวของฝ่ายไทยไม่ทราบจำนวนแน่นอน แต่มีรายงานว่าเมื่อเรือข้าศึกกลับถึงไซ่ง่อน ได้มีการขนศพทหารที่เสียชีวิต และทหารที่ได้รับบาดเจ็บขึ้นบกกันตลอดคืน ขณะที่ฝ่ายฝรั่งเศสอ้างว่าไม่มีความสูญเสียแต่อย่างใดเลย แต่ฝ่ายไทยกลับยืนยันว่าเรือลาม็อต-ปีเกถูกเรือหลวงธนบุรียิงเข้าอย่างจัง จนสังเกตได้ว่ามีไฟลุกอยู่ตอนท้ายเรือ และลำเรือตอนท้ายนั้นแปล้น้ำมากกว่าปกติ โดยอ้างตามคำให้การของทหารเรือที่รอดชีวิตและชาวประมงที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียงพื้นที่การรบนี้ ได้มีบันทึกต่อมาว่า ภายหลังกองทัพญี่ปุ่นเข้ายึดครองอินโดจีนจากฝรั่งเศส เรือลาม็อต-ปีเกได้เดินทางไปยังนครโอซะกะ จักรวรรดิญี่ปุ่น เพื่อซ่อมบำรุงเรือในเดือนกันยายน พ.ศ. 2484 หลังจากนั้นจึงได้ปลดเป็นเรือฝึกเมื่อเดือนธันวาคมปีเดียวกัน และถูกจมโดยเครื่องบินสังกัดกองเรือเฉพาะกิจที่ 38 ของกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2488
หลังสิ้นสุดการรบในกรณีพิพาทอินโดจีนแล้ว พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดลได้ทรงพระกรุณาโปรดเกล้า พระราชทานเหรียญกล้าหาญเพื่อเชิดชูเกียรติแก่ทหารเรือที่เข้าร่วมรบในสงครามครั้งนี้ทั้งสิ้น 18 คน (ส่วนใหญ่คือผู้ที่เสียชีวิตจากการยุทธนาวีที่เกาะช้าง) และเรือรบอีก 1 ลำ คือ เรือหลวงธนบุรี โดยรัฐบาลได้จัดพิธีประดับเหรียญกล้าหาญแก่ธงฉานเรือหลวงธนบุรี ธงชัยเฉลิมพลประจำหน่วยทหารต่างๆ ตลอดจนทหารบก ทหารเรือ ทหารอากาศ และตำรวจสนามที่ปฏิบัติการรบดีเด่นในสงครามครั้งนี้เมื่อวันที่ 7 กันยายน พ.ศ. 2484 ณ ลานพระบรมรูปทรงม้า
นอกจากนี้ ทหารที่เข้าร่วมปฏิบัติการรบในกรณีพิพาทไทย-อินโดจีนฝรั่งเศสทุกคน ยังได้รับพระราชทานเหรียญชัยสมรภูมิ และได้สิทธิพิเศษตามที่ทางราชการกำหนดไว้ ผู้ที่กระทำการจนได้รับคำชมเชยจากทางราชการจะได้รับพระราชทานเครื่องหมายเปลวระเบิดประดับบนแพรแถบด้วย
ฝ่ายไทยได้จัดสร้างอนุสรณ์สถานยุทธนาวีเกาะช้างไว้ 2 แห่ง คือ อนุสรณ์สถานเรือหลวงธนบุรี ที่โรงเรียนนายเรือ จังหวัดสมุทรปราการ และอนุสรณ์สถานยุทธนาวีเกาะช้าง ที่แหลมงอบ จังหวัดตราด ซึ่งเป็นสถานที่ที่เรือหลวงธนบุรีถูกลากจูงมาเกยตื้นเมื่อเย็นวันที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2484
สำหรับฝ่ายฝรั่งเศส ได้มีการจัดทำป้ายอนุสรณ์ระลึกถึงทหารเรือสังกัดกองกำลังทางเรือฝรั่งเศสภาคตะวันออกไกล (Forces Navales d'Extr?me-Orient) ที่เสียชีวิตในการรบครั้งนี้ ซึ่งจัดทำขึ้นเนื่องในโอกาสครบรอบ 60 ปีแห่งการยุทธนาวีเกาะช้างเมื่อวันที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2544 มีใจความดังนี้