Wahlenbergfjorden er ein fjord på sørvestsida av Nordaustlandet på Svalbard, mellom Gustav V Land (Vestfonna) og Gustav Adolf Land. Fjorden strekkjer seg 58 km[1] austover frå Hinlopenstretet, som ligg mellom Nordaustlandet og Spitsbergen. Dette gjer han til den lengste fjorden på øya og den femte lengste på Svalbard.
På sørsida av fjorden går fjordarmen Palanderbukta sørvestover
Fjorden er kalla opp etter den svenske botanikaren Göran Wahlenberg.
79°40′N 20°00′E / 79.667°N 20.000°E