페르가나 분지(우즈베크어: Farg‘ona vodiysi, 키르기스어: Фергана өрөөнү, 타지크어: водии Фaрғонa, 러시아어: Ферганская долина, 페르시아어: وادی فرغانه)는 우즈베키스탄과 키르기스스탄, 타지키스탄 세 나라를 가로지르는 거대한 지역으로 중앙아시아 동부에 위치한다. 톈산산맥 북쪽과 기사르알라이 산맥 남쪽 사이에 위치하며 최대 길이는 300km, 최대 넓이는 70km, 면적은 22,000km2, 인구는 11,342,000명이다.