电视动画《蓝海少女》是根据天野梢创作的同名漫画改编。2015年10月5日宣布TV动画化。动画由J.C.STAFF负责制作，于2016年7月8日每周五在AT-X首播。中国大陆则由合一集团独家正版发布。全12话。外加1话OVA（第13话）收录于动画的BD/DVD第7卷之中。

动画第2期《蓝海少女～advance～》于2018年4月7日起在AT-X首播。全12话。

春。万物大为变化的季节。生长于伊豆小镇的小日向光，以及刚从东京搬来的大木双叶，一同进入梦丘高中，迎来了命运的邂逅。在光的邀请下，双叶所踏入的是，名为呼吸器潜水的未知世界。对任何事情都积极思考的光，以及令自己实感到自身的渺小的潜水的魅力——与这些的相遇，逐渐溶解着双叶胆怯的心。之后，在每天的生活当中，两个人如同在潜水中将生命托付给对方的“搭档”一般，建立起了共享各种幸福的关系……。

OP《Million Clouds》

• 作词、主唱：坂本真绫

• 作曲：Frida Sundemo

• 编曲：河野伸

ED《ふたり少女》

• 作词：三重野瞳

• 作曲：新居昭乃

• 编曲：铃木智文

• 主唱：小点闪光（茅野爱衣＆铃木绘理）

IN《Aquamarine》

• 作曲、编曲：洼田美奈

• 主唱、演奏：洼田美奈feat. Mistera Feo

IN《Turquoise》

• 作曲、编曲：洼田美奈

• 主唱、演奏：洼田美奈 feat. Mistera Feo

网络广播《あまんちゅらじお！ ぴかりとてこと》于2016年7月7日开始在Niconico动画配信，隔周四更新。主持人由小日向光的配音铃木绘理、大木双叶的配音茅野爱衣担当。