La batalla de Mitilene se libró en el año 406 a. C. entre Atenas y Esparta . Los espartanos salieron victoriosos.
Poco después de la batalla de Notio , el espartano Calícratidas tomó el mando de la flota del Peloponeso de manos de Lisandro . Tras asaltar Metimna en Lesbos, envió un mensaje al comandante naval ateniense Conón , declarando que pondría fin al mando de Conón en el mar. Poco después, Calícratidas atrapó la flota de setenta barcos de Conón en el mar y lo persiguió hacia el puerto de Mitilene en Lesbos, donde en la batalla que siguió, Conón perdió treinta barcos. Conón llevó los cuarenta barcos restantes a la playa, pero mientras lo bloqueaba desde el mar, Calícratidas también lo rodeó por tierra, habiendo transportado fuerzas terrestres desde Quíos y obteniendo la ayuda de los metimneos.
Conón envió dos barcos para romper el bloqueo del Peloponeso, uno de ellos rumbo al Helesponto y el otro hacia mar abierto. Los peloponesios capturaron el segundo barco, pero el primero escapó y notificó a Atenas la difícil situación de Conón. Mientras tanto, Calicrátidas también capturó otros diez barcos atenienses que habían aparecido en el estrecho de Mitilene para intentar ayudar a Conón.
Al enterarse de la difícil situación de Conón, Atenas envió una flota de ciento diez barcos a Samos , donde la flota recogió barcos adicionales de los samios y otros aliados, lo que elevó el tamaño de la flota a ciento cincuenta. Calícratidas navegó con ciento veinte de sus propios barcos para interceptar a los atenienses; esto condujo a la importante batalla de Arginusas .