มหาสมุทรแอตแลนติก (อังกฤษ: Atlantic Ocean) เป็นมหาสมุทรที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสองของโลก ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 1 ใน 5 ของพื้นผิวโลก ชื่อของมหาสมุทรมาจากนิยายปรัมปรากรีก หมายถึง "ทะเลของแอตลาส"
มหาสมุทรแอตแลนติกเป็นแอ่งที่มีรูปร่างเหมือนตัวเอส (S) สามารถแยกได้เป็น 2 ส่วน คือ แอตแลนติกเหนือและแอตแลนติกใต้ โดยใช้บริเวณที่เกิดการเปลี่ยนทิศของกระแสน้ำที่ละติจูด 8? เหนือเป็นแนวแบ่ง ทวีปอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้อยู่ทางตะวันตกของมหาสมุทร ส่วนทางตะวันออก คือ ทวีปยุโรปและแอฟริกา มหาสมุทรแอตแลนติกเชื่อมกับมหาสมุทรแปซิฟิกทางมหาสมุทรอาร์กติกที่อยู่ทางเหนือ กับทางผ่านเดรก (Drake Passage) ที่อยู่ทางใต้ จุดเชื่อมต่ออีกแห่งหนึ่งที่สร้างขึ้นโดยมนุษย์ คือ คลองปานามา เส้นแบ่งระหว่างมหาสมุทรแอตแลนติกกับมหาสมุทรอินเดีย คือ เส้นเมริเดียน 20? ตะวันออก และแยกจากมหาสมุทรอาร์กติกด้วยเส้นที่ลากจากกรีนแลนด์ ผ่านตอนใต้สุดของสฟาลบาร์ (Svalbard) ไปยังตอนเหนือของนอร์เวย์
เมื่อรวมทะเลที่อยู่ติดกัน มหาสมุทรแอตแลนติกกินพื้นที่ประมาณ 106,400,000 ตารางกิโลเมตร แต่หากไม่รวมทะเล จะมีพื้นที่ 82,400,000 ตารางกิโลเมตร ปริมาตรของมหาสมุทรเมื่อรวมทะเลที่อยู่ติดกันมีค่า 354,700,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร แต่หากไม่รวมทะเล คิดเป็นปริมาตร 323,600,000 กม.?
มหาสมุทรแอตแลนติกมีความลึกเฉลี่ย (เมื่อรวมทะเลที่อยู่ติดกัน) 3,332 เมตร (10,932 ฟุต) และเมื่อไม่รวมทะเล เท่ากับ 3,926 เมตร (12,881 ฟุต) จุดที่ลึกที่สุด คือ เปอร์โตริโกเทรนช์ (Puerto Rico Trench) มีความลึก 8,605 เมตร (28,232 ฟุต) ความกว้างของมหาสมุทรมีค่า 2,848 กิโลเมตร เมื่อวัดจากบราซิลถึงไลบีเรีย และ 4,830 กิโลเมตร เมื่อวัดจากสหรัฐ ฯ ถึงตอนเหนือของแอฟริกา
