大西洋（たいせいよう）は、ヨーロッパ大陸とアフリカ大陸、アメリカ大陸の間にある海。
英語ではAtlantic Oceanと表記される。この名称は、アトラス山脈のそばにある海という意味であり、さらにその名は、ギリシア神話の神アトラスに由来する。
日本語の「大西洋」の由来は諸説あるが、「泰西」に基づくという説が有力。
泰西は元々ヨーロッパを指す中国語。日本においても、戦国時代等の諸文献にその名を見ることができる。「泰」は「大」と同系の語であり、このことから「泰西洋」→「大西洋」となったといわれている。
面積は8660万平方km。ユーラシア大陸とアフリカ大陸の合計面積よりわずかに広いことになる。縁海としてメキシコ湾やカリブ海を含むアメリカ地中海、地中海、黒海、バルト海があり、沿海との合計面積は9430万平方km。
大西洋は他の大洋と同様、水深4000mから5000mの部分の面積が最も多い。全海洋平均では31.7%がこの区分に属し、大西洋の場合は30.4%である。他の大洋と比較した場合の特徴は、 浅い部分の面積が多いことである。水深0mから200m、いわゆる大陸棚の面積が8.7%（太平洋5.6%）、0mから2000mの区分では19.8%（同12.9%）となる。このため、平均深度は三大大洋のうち最も浅い3736mである。最大深度は8605m（プエルトリコ海溝?）。
大西洋の平均水温は4℃、平均塩分濃度は35.3‰である。水温、塩分濃度とも他の大洋とほぼ同じ。
主な海流は北から、東グリーンランド海流（北部、寒流）、北大西洋海流（北部、暖流）、ラブラドル海流（北西部、寒流）、メキシコ湾流（西部、暖流）、カナリア海流（東部、寒流）、アンティル海流（西部、暖流）、北赤道海流（東部、暖流）、赤道を超えて、南赤道海流（西部、暖流）、ベンゲラ海流（東部、寒流）、ブラジル海流（西部、暖流）、フォークランド海流（南部、寒流）である。
海洋底の骨格となる構造は、北端から南端までほぼ中央部を南北に伸びる大西洋中央海嶺である。太平洋と比較すると、海嶺（大西洋中央海嶺を除く）や海山の発達に乏しい。
大西洋は生物の種数が少ないことでも知られている。様々な分類群において太平洋やインド洋に比べて数分の1程度の種数しか持たない。これは、大西洋が大陸移動によって作られた新しい海であること、他の海洋とは南北の極地でしか繋がっていないために生物の移動が困難であることなどによると考えられる。ちなみに、大西洋の魚類の総種数より、アマゾン川の淡水魚の種数の方が多いとも言われる。
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