Tšaja rajoon (vene keeles Чаинский район) on 1924. aastal moodustatud rajoon Venemaal Tomski oblastis. Rajooni keskus on Podgornoje küla, mis jääb Tomski linnast 286 km kaugusele. Rajoon on saanud nime Tšaja jõe järgi.

Tšaja rajoonis on 4 külaasundust ja 38 asulat, selles elab 11 766 inimest (2017).