De Timorzee is een randzee die is genoemd naar het Indonesische eiland Timor. Ze ligt ten zuiden van dit eiland en wordt verder begrensd door de Sawuzee in het noordwesten, de Bandazee in het noordoosten, de Arafurazee in het oosten, het Australisch continent in het zuiden, en de Indische Oceaan in het westen waar ze als randzee een onderdeel van vormt. De zee is 480 km breed en heeft een oppervlakte van circa 610.000 km². Het diepste punt is de Timortrog in het noorden, met een maximale diepte van 3.300 meter. De rest van de zee is aanmerkelijk ondieper; grote delen zijn gemiddeld minder dan 200 meter diep, vooral boven de Sahulschol - een deel van het Australisch continentaal plat.