Botany Bay eller Botanybugten er en havbugt ud til det Tasmanske Hav i New South Wales i Australien, 13 kilometer syd for centrum af Sydney. To floder løber ud i bugten: Georges River ved Taren Point og Cooks River ved Kyeemagh. Bugten har et areal på næsten 40 km2. Åbningen mod havet ligger mellem de to forstæder La Perouse og Kurnell. Det nordlige forbjerg ved bugtens åbning er Cape Banks og i syd hedder det ydre forbjerg Cape Solander og det indre Sutherland Point. Alle tre er navngivet efter medlemmer af James Cooks ekspedition, der 29. april 1770 gik i land i Botany Bay, som de første europæere på den australske østkyst.