La diócesis de Montego Bay (en latín: Dioecesis Sinus Sereni y en inglés: Roman Catholic Diocese of Montego Bay) es una circunscripción eclesiástica latina de la Iglesia católica en Jamaica, sufragánea de la arquidiócesis de Kingston en Jamaica.

La diócesis tiene al obispo Burchell Alexander McPherson como su ordinario desde el 11 de abril de 2013.

La diócesis tiene 3878 km² y extiende su jurisdicción sobre los fieles católicos de rito latino residentes en las parroquias civiles de Saint James, Trelawny, Westmoreland y Hanover del condado de Cornwall, y la parroquia de Saint Ann del condado de Middlesex.

La sede de la diócesis se encuentra en la ciudad de la Montego Bay, en donde se halla la Catedral del Santísimo Sacramento.

La diócesis fue erigida el 14 de septiembre de 1967 con la bula Sicut providus del papa Pablo VI, desmembrando territorio de la diócesis de Kingston en Jamaica, que ese mismo día fue elevada al rango de arquidiócesis metropolitana.