Bytčianska kotlina je geomorfologický podcelok Považského podolia. Leží v jeho severnej časti, čiastočne v Žilinskom a tiež v Trenčianskom kraji. Má rovinatý reliéf a klimaticky patrí do mierne teplej oblasti.
Nachádza sa na severo-západnom Slovensku na hornom Považí, medzi Považskou Bystricou a Žilinou. Má pretiahnutý tvar v smere severovýchod-juhozápad, dĺžku cca 22 a šírku okolo 3 km. Prirodzenú os územia vytvára rieka Váh, ktorá na severnom okraji kotliny stáča svoj tok zo západného na juhozápadný až južný. V strede kotliny sa nachádza okresné mesto Bytča, v blízkosti ktorej je Letisko Žilina.
Kotlinu ohraničujú zo západu výbežky Javorníkov, z východu a juhu Súľovské vrchy (podcelok Súľovské skaly a Manínska vrchovina), na severe na Bytčiansku nadväzuje Žilinská kotlina