De Groenlandzee (Noors en Deens: Grønlandshavet, Russisch: Гренландское море) is een deel van de Noordelijke IJszee tussen Groenland, Spitsbergen, Jan Mayen en IJsland en omvat ongeveer 1.205.000 km2. Het vormt de 'arm' van de Noordelijke IJszee en is de belangrijkste verbinding naar de Atlantische Oceaan. Door Arctisch drijfijs is het noordelijke deel bijna nooit open voor de scheepvaart.