Diecezja Datong (łac. Dioecesis Tatomensis, chiń. 天主教大同教区) – rzymskokatolicka diecezja ze stolicą w Datong, w prowincji Shanxi, w Chińskiej Republice Ludowej. Biskupstwo jest sufraganią archidiecezji Taiyuan.
Historia Katolicy są obecni w Datongu od XVII w.
14 marca 1922 papież Pius XI brewe Concreditum Nobis erygował prefekturę apostolską Datong. Dotychczas wierni z tych terenów należeli do wikariatu apostolskiego Północnego Shanxi (obecnie archidiecezja Taiyuan). 17 czerwca 1932 została ona podniesiona do rangi wikariatu apostolskiego.
W wyniku reorganizacji chińskich struktur kościelnych dokonanych przez Piusa XII 11 kwietnia 1946 wikariat apostolski Datong został podniesiony do rangi diecezji.
Z 1950 pochodzą ostatnie pełne, oficjalne kościelne statystyki. Diecezja Datong liczyła wtedy: 7 702 wiernych (0,8% społeczeństwa) 13 kapłanów (6 diecezjalnych i 7 zakonnych) 16 parafii.
Od zwycięstwa komunistów w chińskiej wojnie domowej w 1949 diecezja, podobnie jak cały prześladowany Kościół katolicki w Chinach, nie może normalnie działać. W 1951 komuniści uwięzili administratora apostolskiego Datongu o. Alphonse'a Van Buggenhouta CICM. Rok później został on wydalony z krajucatholic.org.hk.