Datagram Transport Layer Security (DTLS o Protocolo de Seguridad de Capa de Transporte en español) es un protocolo que proporciona seguridad a las comunicaciones basadas en protocolos de datagramas.
Este protocolo permite a las aplicaciones cliente/servidor comunicarse de manera que se eviten las escuchas no deseadas (eavesdropping), ataques de intermediario (MITM), o modificación de mensajes.
El protocolo DTLS está basado en el protocolo TLS y proporciona garantías de seguridad equivalentes.
La semántica de los datagramas de los protocolos subyacentes no es modificada al utilizar DTLS.
Al ser usado principalmente junto con los protocolos UDP y SCTP, las aplicaciones que empleen DTLS para asegurar sus conexiones tendrán que lidiar con desorden de paquetes, pérdida de datos y un tamaño de paquetes mayor al de los paquetes de datagramas originales.