De Baai van Tallinn of Golf van Tallinn (Estisch: Tallinna laht) is een baai binnen de territoriale wateren van Estland. De baai is een onderdeel van de Finse Golf, die op zijn beurt een onderdeel van de Oostzee is, en wordt begrensd door het schiereilandViimsi in het oosten, de kust van de Estische hoofdstad Tallinn in het zuiden, het eiland Naissaar in het westen en het eiland Aegna in het noorden.