帝汶海沟条约，为澳洲与印尼于1989年签订的一项边界及资源开发条约，旨在商定澳洲、印尼两国位于帝汶海的边界及海上油气开发安排。该条约于1989年11月11日由澳洲外长埃文斯（英语：Gareth Evans）及印尼外长阿里·阿拉塔斯签订，至1991年2月9日生效。
由于此条约是在印尼强占东帝汶期间签订，其效力备受争议。因此，《帝汶海沟条约》已于2002年东帝汶正式独立时，由名为《帝汶海条约》的平等新约取代。
为开发帝汶海沟庞大的油气资源，澳洲自1970年代起与印尼、葡属帝汶开始就帝汶海边界进行磋商，并于1972年与印尼完成划界 。然而，直至1975年东帝汶独立前，与当地政府的勘界谈判仍未达成共识。
而在东帝汶短暂独立后九天，印尼随即于同年12月7日入侵当地，强行建立不受国际承认之东帝汶省（下称“印占区”）。澳洲政府最初对此亦不予承认，但自1979年起改为认许印占区主权，并对上述未定海界再次展开谈判。
在就帝汶海未定界谈判时，澳、印之间出现分歧：澳洲方面援引《1958年大陆架公约》，指出因帝汶海沟为澳洲大陆架之边缘，应以该处为两国海界；而印尼则根据《联合国海洋法公约》，指出应以印占区海岸对出200浬为界。
为暂时解决海界争议，双方转而根据《联合国海洋法公约》第83条达成临时协议，并于1985年同意于帝汶海沟划定“合作区”，以联合开发当地油气资源。三年后，双方外长于东帝汶印占区上空巡视期间，正式签订《帝汶海沟条约》，作为上述的协定。至1991年2月9日，条约正式生效。
在1999年，东帝汶通过公投脱离印尼独立。不久后，当地随即爆发暴乱，因此东帝汶主权暂时转移至联合国东帝汶过渡行政当局。而在托管期间，过渡当局获授权替代印尼政府，作为此条约的履行方 ，并与澳洲政府于2001年7月5日签订备忘录，在帝汶海沟建立“联合石油开发区”；同时，澳洲亦通过《2000年帝汶海沟条约（过渡安排）法》，以作出相应修订 。
直到2002年5月20日，随着东帝汶再次取得独立，新政府再与澳洲签订《帝汶海条约》。至此，澳印间的《帝汶海沟条约》正式被取代，由生效到废止仅有11年。
此条约虽然未划定当时澳、印两国位于帝汶海沟的永久海界，但对油气资源开发作出以下安排：
在条约1991年生效时，作为东帝汶原宗主国的葡萄牙随即入禀国际法院，要求裁定澳洲在此条约上侵犯东帝汶人民自决权，且同时侵犯葡国主权。然而，由于印尼亦为缔约国之一，而法庭须先考虑该国入侵东帝汶是否合法，才能作出判决，国际法院于四年后裁定葡国败诉。
