בממשק משתמש גרפי של מחשבים, תיבת דו-שיח (באנגלית: Dialog box) היא חלון המאפשר הדדיות או דיאלוג בין המשתמש האנושי לבין התוכנה. תיבת דו-שיח עשויה למסור מידע או לבקש מהמשתמש לבצע פעולה. תיבת דו-שיח מספקת למשתמש אמצעי להורות כיצד לבצע פקודה או להגיב לשאלה או התרעה.
תיבת דו-שיח עשויה להיות חלון מודאלי (המחייב את המשתמש להגיב לפני שתוחזר השליטה אל התוכנה שיזמה את הופעת התיבה) או בלתי-מודאלי, בתלות באינטראקטיביות הנדרשת.
הסוג הפשוט ביותר של תיבת דו-שיח הוא התרעה, המציגה מסר ודורשת שהמשתמש יאשר שהבחין במסר (לרוב באמצעות כפתור אוקיי) או יקבל החלטה אם לאשר פעולה או לבטלה. התרעות משמשות גם לחיווי על סיום מכוון או קריסה בלתי מכוונת של תוכנה או מערכת הפעלה (כמו למשל מסך המוות הכחול). מומחי שימושיות מבקרים התרעות כאלו, משום שאינן תורמות מידע שימושי למשתמש, אינן משיגות את המטרה המצופה - הגנה מפני שגיאות שנגרמו עקב פעולות הרסניות, וקיימות להן חלופות טובות יותר.