Panthalassa (, Wszechmorze) – rozległy ocean, istniejący w paleozoiku i mezozoiku. Był w tych erach największym zbiornikiem wodnym na Ziemi, zajmując kilkukrotnie niemal całą półkulę planety. Pod koniec ery paleozoicznej i we wczesnym mezozoiku otaczał superkontynent Pangei. Jego pozostałością i dzisiejszym odpowiednikiem jest Ocean Spokojny, dlatego też Panthalassę określa się czasem Paleo-Pacyfikiem.
Powstanie oceanu Około 750 milionów lat temu, w neoproterozoiku, wielki ryft rozerwał superkontynent Rodinii na dwie części, otwierając nowy ocean. Ryft przebiegał w kierunku północno-wschodnim i początkowo Panthalassa miała kształt klina rozszerzającego się ku północy. Wraz z zamknięciem się istniejącego wcześniej Oceanu Panafrykańskiego stała się dominującym oceanem na Ziemi.
Paleozoik Na początku paleozoiku Panthalassa zajmowała większą część półkuli północnej, podczas gdy kontynenty były skupione wokół bieguna południowego. Kolejne zdarzenia tektoniczne zmieniały układ i liczbę kontynentów, zaznaczał się też ich ruch na północ.
W karbonie utworzyła się Pangea, a Panthalassa znalazła się na półkuli zachodniej.