Die Balisee (indonesisch Laut Bali) ist ein 45.000 Quadratkilometer großes Nebenmeer des Pazifischen Ozeans, liegt im Malaiischen Archipel und ist ein tropisches Meer. Sie ist bis zu 1590 m tief.
Die Balisee erstreckt sich zwischen Bali und Sumbawa im Süden, Madura im Westen sowie den Kangeaninseln im Norden. Im Nordwesten schließt sich die Javasee, im Osten die Floressee an. Über die Balistraße und die Lombokstraße ist sie mit dem Indischen Ozean verbunden.
In der Ozeanographie wird die Balisee üblicherweise als Teil der Floressee betrachtet.
Die Balisee wurde vom Hydrografen und Kapitän der Siboga, Tydeman, während der Siboga-Expedition 1899−1900 benannt.