La diócesis de Atambua (en latín: Dioecesis Atambuen(sis) y en indonesio: Keuskupan Denpasar) es una circunscripción eclesiástica latina de la Iglesia católica en Indonesia, sufragánea de la arquidiócesis de Kupang.
La diócesis tiene 5177 km² y extiende su jurisdicción sobre los fieles católicos de rito latino residentes en la provincia de Islas menores de la Sonda orientales en las regencias de Belu, Timor Centro Norte y Malacca.
El vicariato apostólico de Timor Holandés fue erigido el 25 de mayo de 1936 con la bula Ad Christi Evangelium del papa Pío XI, obteniendo el territorio del vicariato apostólico de las Islas Menores de la Sonda (hoy arquidiócesis de Ende).
Incluía, además de Timor Occidental, las islas de Roti, Savu, Pantar y Alor.
[2] El 3 de enero de 1961 el vicariato apostólico fue elevado a diócesis con la bula Quod Christus del papa Juan XXIII.