波罗的海行动（俄语：Прибалтийская стратегическая оборонительная операция），又名立陶宛-拉脱维亚防御行动（俄语：Oборонительная операция в Литве и Латвии），是苏联红军于1941年6月22日至7月9日间在立陶宛、拉脱维亚及爱沙尼亚等地所实施的一连串防御性作战的总称，该行动是红军对德意志国防军自巴巴罗萨作战开始以来的攻势所做出的回应。
波罗的海行动包含了三个主要的子行动：
苏联红军参与波罗的海行动的主要部队为西北方面军以及波罗的海舰队；其中，地面部队主要以第8、第11以及稍后成立的第27集团军构成。
1941年6月22日早晨，德意志国防军北方集团军（含第18与第16集团军、第4装甲集群、第3装甲集群的部分部队，并由第1航空舰队提供火力支援）无预警地对波罗的海特别军事区（Прибалтийский военный округ）发起攻击；军事区内的部队随即反击，而其于该日开始的反击行动日后即被称为“波罗的海行动”。
6月22日时，苏联第8集团军正驻扎于立陶宛北部，其正面即是德军第18集团军。苏联第11集团军则负责卫戍立陶宛与东普鲁士的其余边界，同时伺机反制德军第16集团军与第4装甲集群的行动。
当苏联第8集团军尝试沿着叶尔加瓦－里加－塔尔图－纳尔瓦－普斯科夫方向撤退时，第11集团军仍然企图控制住考那斯－维尔纽斯等地的战线，然而最终仍被迫沿陶格夫匹尔斯－普斯科夫－大诺夫哥罗德方向撤退。尽管这些撤退行动造成苏联人力及物力上的重大损失，但却避免了两个集团军被包围的命运，更成功地拖住了北方集团军的进攻，以为列宁格勒的防御争取时间。
波罗的海行动并不是一次单一的大规模撤退，而是由许许多多小型的反击战组成的。
苏联红军的战斗序列如下：
西北方面军下级单位
苏联军队最终不敌德军的进攻，因而被迫撤往后方。根据苏联官方历史，波罗的海行动的下一场防御性作战是列宁格勒战略防御行动（Ленинградская стратегическая оборонительная операция，1941年7月10日～9月30日），红军在该行动中企图建立一道自纳尔瓦至大诺夫哥罗德的稳固防御阵线。
