الدورة الحرارية الملحية هي دورة تحدث في المحيطات بسبب فروقات الكثافة بين كتل المياه المختلفة. تتأثر الكثافة بدرجة الحرارة ومستوى الملوحة، فالمياه الباردة والمالحة أكثر كثافة من المياه الدافئة والعذبة.
تلعب هذه الدورة دورا هاما في نقل الطاقة والمادة حول الأرض، وفي تنظيم مناخ الكوكب. تتكون كتل المياه العميقة في مناطق قطبية معينة، حيث تبرد وتزداد ملوحتها بفعل التبريد البخري أو تكون ثلوج البحار. تجري هذه الكتل نحو أسفل وتملأ أحواض المحيطات، ثم تعود إلى السطح في مناطق أخرى بعد عدة قرون.
تتجه التيارات السطحية، مثل تيارات الخليج، مدفوعة بالرياح في اتجاهات مختلفة، وتنقل الماء الدافئ من خط الاستواء إلى العروض العليا. تعرف هذه الدورة أحيانا باسم حزام نقل المحيطات أو حزام النقل العالمي.