阿留申海溝是位於太平洋北側的一條海溝，呈近似東西走向的向南凸出的弧形，西接千島-堪察加海溝的北端，東至阿拉斯加灣，綿延3,400千米。它和鄰近的相同走向的阿留申群島構成太平洋西側的島弧-海溝系的最北部分，並成為太平洋板塊和北美洲板塊的分界。這段分界是一個消減帶，太平洋板塊在此以平均45度的俯衝角向北消減於北美洲板塊之下。阿留申海溝的最深點，經測量，為7,679米。
阿留申海溝西段南邊不遠就是著名的天皇海山。由於海底擴張，在可以預計的將來，天皇海山將陸續在阿留申海溝處俯衝、消失。
根據現時太平洋板塊移動方向顯示，如果未來地球發生芮氏規模10地震的話，震央有可能會在千島海溝或阿留申海溝附近海域。
