Хами́йская котлови́на, пустынная межгорная котловина к югу от Восточного Тянь-Шаня и к северо-западу от низкогорий Бэйшань, в Северо-Западном Китае. Протяженность около 300 км, ширина до 100 км.
Состоит из 3 бессточных впадин (с наименьшей высотой 81 м). Солончаки, массивы песков. На западе — район интенсивных местных ветров («Долина бесов») с участками дефляционных форм рельефа (т. н. эоловые города). По северной окраине — отдельные оазисы (дыни, виноград). Месторождение каменного угля.
На северо-востоке Хамийской котловины — город Хами.