Kepulauan Ayau adalah kepulauan kecil di selatan Kepulauan Asia dan di utara Kepulauan Raja Ampat di Indonesia. Kelompok pulau ini terbentuk dari dua atol karang.
Di peta-peta tua, kepulauan ini muncul dengan nama Kepulauan Ajaoe, mengikuti nama Belanda "Ajaoe-eilanden".
Pantai di pulau-pulau ini adalah tempat bertelur bagi penyu belimbing (Dermochelys coriacea). Perairan di lepas Kepulauan Ayau merupakan situs snorkel dan selam skuba yang cocok.
Secara administratif, Kepulauan Ayau masuk dalam provinsi Papua Barat, Indonesia.
Koordinat: 0°28′N 131°03′E / 0.467°N 131.050°E