Diecezja Jilin (łac. Dioecesis Chilinensis, chiń. 天主教吉林教区) – rzymskokatolicka diecezja ze stolicą w Jilin w prowincji Jilin, w Chińskiej Republice Ludowej. Biskupstwo jest sufraganią archidiecezji Shenyang.
Historia 10 maja 1898 papież Leon XIII brewe Quae catholico nomini erygował wikariat apostolski Północnej Mandżurii. Dotychczas wierni z tych terenów należeli do wikariatu apostolskiego Liaodongu i Mandżurii (obecnie archidiecezja Shenyang). 3 grudnia 1924 zmieniono nazwę na wikariat apostolski Jilin. 9 lipca 1928 stracił on część terytorium na rzecz nowo powstałej misji sui juris Qiqihar (obecnie prefektura apostolska Qiqihar).
W wyniku reorganizacji chińskich struktur kościelnych dokonanej przez papieża Piusa XII 11 kwietnia 1946 wikariat apostolski Jilin podniesiono do rangi diecezji.
Z 1949 pochodzą ostatnie pełne, oficjalne kościelne statystyki. Diecezja Jilin liczyła wtedy: 35 000 wiernych (0,4% społeczeństwa) 33 księży (wszyscy diecezjalni) 223 sióstr zakonnych.