La diócesis de Caraguatatuba (en latín: Dioecesis Caraguatatuben(sis) y en portugués: Diocese de Caraguatatuba) es una circunscripción eclesiástica latina de la Iglesia católica en Brasil, sufragánea de la arquidiócesis de Aparecida.

La diócesis tiene al obispo José Carlos Chacorowski, C.M.

La diócesis tiene 1949 km² y extiende su jurisdicción sobre los fieles católicos de rito latino residentes en 4 municipios del estado de São Paulo: Caraguatatuba, Ilhabela, São Sebastião y Ubatuba.

La sede de la diócesis se encuentra en la ciudad de Caraguatatuba, en donde se halla la Catedral del Espíritu Santo.

La diócesis fue erigida el 3 de marzo de 1999 con la bula Ad aptius consulendum del papa Juan Pablo II, obteniendo el territorio de la diócesis de Santos.