La diócesis de Santa Clara (en latín: Dioecesis Sanctae Clarae) es una circunscripción eclesiástica de la Iglesia católica en Cuba.

La diócesis tiene 12 920 km² y extiende su jurisdicción sobre los fieles católicos de rito latino residentes en la provincia de Villa Clara y en la provincia de Sancti Spíritus (a excepción de los municipios de Jatibonico y Trinidad).

[1]​ La sede de la diócesis se encuentra en la ciudad de Santa Clara, en donde se halla la Catedral de Santa Clara de Asís.

La diócesis fue erigida el 1 de abril de 1995 mediante la bula Ad aptius consulendum del papa Juan Pablo II, derivando el territorio de la diócesis de Cienfuegos-Santa Clara, que al mismo tiempo restableció el antiguo nombre de la diócesis de Cienfuegos.

Según el Anuario Pontificio 2023 la diócesis tenía a fines de 2022 un total de 785 000 fieles bautizados.