Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Тёмно-синий, тёмно-синяя, тёмно-синее, тёмно-синие, тёмно-синего, тёмно-синей, тёмно-синего, тёмно-синих, тёмно-синему, тёмно-синей, тёмно-синему, тёмно-синим, тёмно-синий, тёмно-синюю, тёмно-синее, тёмно-синие, тёмно-синего, тёмно-синюю, тёмно-синее, тёмно-синих, тёмно-синим, тёмно-синей, тёмно-синею, тёмно-синим, тёмно-синими, тёмно-синем, тёмно-синей, тёмно-синем, тёмно-синих, тёмно-синь, тёмно-синя, тёмно-сине, тёмно-сини