Die Kosmonautensee ist ein Randmeer des Südlichen Ozeans, entlang der Kronprinz-Olav-Küste und des Enderbylandes in der Antarktis. Sie ist 699.000 km² groß und grenzt im Osten an die Kooperationssee und im Westen an die Riiser-Larsen-See.

Das Wasser hier ist das ganze Jahr über fast eisig und ist größtenteils mit Eis bedeckt.

Die Internationale Hydrographische Organisation (IHO), die als Autorität für weltweite Gewässernamen anerkannt ist, führt den Namen Kosmonautensee bis jetzt nicht.

Die meisten führenden geographischen Behörden und Atlanten verwenden den Namen nicht, einschließlich der 10. Ausgabe des World Atlas 2014 der National Geographic Society und der 12. Ausgabe des British Times Atlas der Welt. Auf sowjetischen und russischen Karten wird der Name allerdings verwendet.