Biển Amundsen là phần cánh tay của Nam Đại Dương ngoài thềm Marie Byrd ở hướng Tây Nam Cực. Biển được bao quanh bởi Mũi Cá Bay, đầu phía tây bắc của đảo Thurston tới phía đông và Cape Dart trên đảo Siple tới hướng tây. Phía đông Mũi Cá Bay là điểm bắt đầu của biển Bellingshausen. Phía tây của Cape Dart là một biển không tên ở Nam Đại Dương giữa biển Amundsen và biển Ross. Biển được đặt tên theo tên của nhà thám hiểm cực người Na Uy Roald Amundsen trong cuộc thám hiểm vào giai đoạn 1928-1929, dưới sự chỉ huy của thuyền trưởng Nils Larsen khi khám phá khu vực này vào tháng 2 năm 1929.Biển hầu hết được bao phủ bởi băng đá, và có lưỡi băng Thwaites đâm vào biển. Các tảng băng trôi vào biển Amundsen có độ dày trung bình khoảng 3 km (1,9 dặm); có kích thước bằng bang Texas, khu vực này được biết tới với tên là vịnh trung bình biển Amundsen (ASE); tạo thành ba lưu vực băng đá của tảng băng Tây Nam Cực.