La diócesis de Baucau (en latín: Dioecesis Baucana y en portugués: Diocese de Baucau) es una circunscripción eclesiástica latina de la Iglesia católica en Timor Oriental, sufragánea de la arquidiócesis de Dili.
La diócesis tiene 5097 km² y extiende su jurisdicción sobre los fieles católicos de rito latino residentes en los distritos de: Baucau, Manatuto, Viqueque y Lautem.
La diócesis fue erigida el 30 de noviembre de 1996 con la bula Quo aptius consuleretur del papa Juan Pablo II separando territorio de la diócesis de Dili (hoy arquidiócesis).
[1] Originalmente inmediatamente sujeta a la Santa Sede, el 11 de septiembre de 2019 pasó a formar parte de la provincia eclesiástica de Dili.
[2] De acuerdo al Anuario Pontificio 2020 la diócesis tenía a fines de 2019 un total de 320 255 fieles bautizados.