ดูบทความหลักที่ เต่าทะเล

เป็นเต่าจำพวกหนึ่งที่ทั้งชีวิตอาศัยอยู่แต่ในทะเลเพียงอย่างเดียว จะขึ้นมาบนบกก็เพียงแค่วางไข่เท่านั้น โดยที่เท้าทั้งสี่ข้างพัฒนาให้เป็นอวัยวะคล้ายครีบ ซึ่งเต่าทะเลทั่วโลกปัจจุบันมีทั้งหมด 7 ชนิด ใน 2 วงศ์ 5 สกุล ได้แก่ เต่าหัวค้อน (Caretta caretta), เต่าตนุ (Chelonia mydas), เต่ามะเฟือง (Dermochelys coriacea), เต่ากระ (Eretmochelys imbricata), เต่าตนุหลังแบน (Natator depressus), เต่าหญ้าแอตแลนติก (Lepidochelys kempii), เต่าหญ้า (Lepidochelys olivacea) โดยที่เต่ามะเฟืองเป็นเต่าทะเลและเป็นเต่าที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ซึ่งในน่านน้ำไทยพบได้ถึง 5 ชนิด ไม่พบเพียง 2 ชนิดคือ เต่าตนุหลังแบน และ เต่าหญ้าแอตแลนติก