फ़तह सागर झील राजस्थान के उदयपुर में पिछोला झील से डेढ़ किलोमीटर की दूरी पर स्थित है। यह नाशपाती के आकार की एक ख़ूबसूरत और कृत्रिम झील है। यह उदयपुर की चार प्रसिद्ध झीलों में से एक है, जिसे शहर का गौरव माना जाता है।
इस झील का निर्माण राणा फ़तहसिंह ने वर्ष 1678 ई. में करवाया था। पिछोला झील और  रंग सागर झील  से फ़तह सागर झील एक नहर के द्वारा जुड़ी हुई है।  फ़तह सागर झील की आधारशिला  ड्यूक ऑफ़ कनाडा , जो महारानी विक्टोरिया का पुत्र था, के द्वारा रखी गई थी।
अपने सुंदर नीले पानी और हरे-भरे परिवेश की वजह से इस झील को  दूसरा कश्मीर  के रूप में जाना जाता है।  झील के बीच में तीन छोटे मनोहारी द्वीप भी स्थित हैं। रामप्रताप पैलेस फ़तेह सागर झील के तट पर ही स्थित है।