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La baie d'Ungava (anglais : Ungava Bay) est une large baie située dans le nord québécois séparant, avec le détroit d'Hudson, le Nunavik (au Québec) de l'île de Baffin (au Nunavut). La rive de cette baie a une longueur d'environ 180 kilomètres et couvre une surface estimée à 33 000 km2. Elle est plutôt peu profonde, bien qu'à sa jonction avec l'océan Arctique, elle atteigne une profondeur d'environ 100 mètres.
Quelques îles sont situées dans la baie d'Ungava. La plus large, l'île Akpatok, ainsi que quelques autres situées au nord du soixantième parallèle, font partie du territoire du Nunavut. Les îles, plus petites, situées au sud de ce parallèle appartiennent au Québec.
Bien qu'elle soit située près de l'océan Atlantique, la baie d'Ungava est généralement considérée comme faisant partie de l'océan Arctique, car les terres l'entourant possèdent un climat de type Arctique. Du fait de l'influence du courant du Labrador, même les étés sont trop froids pour qu'un arbre puisse y pousser. La toundra constitue alors la végétation en présence à cette latitude. Par exemple, les températures estivales de Kuujjuaq, un village situé à environ vingt kilomètres de la rivière-Koksoak, sont aux alentours de 7 °C, alors que les températures hivernales avoisinent les −20 °C. La quantité moyenne de précipitations annuelles se situe entre 400 et 450 mm. La majorité de ses précipitations surviennent en été.