Bajkalsjøen (russisk: О́зеро Байка́л – Ozero Bajkál) er en innsjø i det sørlige Sibir i Russland, mellom Irkutsk oblast i nordvest og Burjatia i sørøst, nær Irkutsk. Den ble en del av UNESCOs verdensarv i 1996.

Bajkalsjøen er verdens største ferskvannssjø regnet i volum, og rommer 23 615 km³, som er om lag 20% av alt flytende ferskvann på jordens overflate. Bajkal er også verdens dypeste innsjø, med en største dybde på 1 642 meter. Den er 25 millioner år gammel og blir ansett som en av de eldste innsjøene i verden Med et areal på 31 722 km² er Bajkalsjøen den syvende største innsjøen i verden.

På grunn av Bajkalsjøens alder og relative isolasjon har det utviklet seg en unik flora og fauna, med 1 550 dyrearter, hvorav 60% er stedegne, og 1 085 plantearter (150 stedegne). Den mest kjente av de stedegne dyreartene er bajkalselen, den eneste selarten som kun lever i ferskvann.