Mezenbukta er ei bukt i Arkhangelsk oblast og Nenetsia autonome okrug nordvest i Russland. Ho er ei av fire bukter i Kvitsjøen. Dei tre andre er Dvinabukta, Onegabukta og Kandalaksjabukta. Mezenbukta er den austlegaste av desse og ligg sør for Kaninhalvøya. Øya Morzjovets ligg ved inngangen til bukta. Dei største elvane som renn ut i Mezenbukta er Kuloj og Mezen. Bukta dekkjer eit areal på 6630 km².