Operacija Neptun (eng. Operation Neptune) bio je kodni naziv za pomorsku fazu savezničke Invazije na Normandiju tijekom Drugoga svjetskog rata.
Operacija Neptun također može značiti:
Operacija Neptun (špijunaža) – kampanja dezinformiranja koju su 1964. godine provele tajne službe Čehoslovačke i Sovjetskog Saveza Operacija Neptun (Novi Zeland) – komemoracija 75. obljetnice Novozelandske kraljevske ratne mornarice Operacija Neptun (videoigra) – računalna igra Operacija Neptunovo koplje – kodni naziv za misiju ubojstva Osame bin Ladena.