天主教大分教区 （拉丁语：Dioecesis Oitaensis、日语：カトリック大分教区）是日本一个罗马天主教教区，属长崎总教区。范围包括大分县和宫崎县。2004年有教友5,764人、26个堂区、58名司铎。主教之位自宫原良治被调往福冈教区后悬空[1]。2011年3月25日，教宗本笃十六世任命浜口末雄为新任主教，同年6月26日晋牧。

1927年3月27日设宫崎自治传教区。1935年1月28日设监牧区，1961年12月22日升为教区。