Panthalassa ( Grieks πᾶν “alles” en θάλασσα “oceaan”), ook bekend als de Panthalassische Oceaan, was de uitgestrekte wereldwijde voorouderlijke Stille Oceaan die het supercontinent Pangaea omringde, tijdens het late Paleozoïcum en het vroege Mesozoïcum. Hij omvatte de Stille Oceaan in het westen en noorden en de Tethys Oceaan in het zuidoosten. Het werd de Stille Oceaan, na het sluiten van het Tethys bekken en het uiteenvallen van Pangaea, waardoor de Atlantische, Arctische en Indische Oceaan bekkens ontstonden. Het Panthalassic wordt vaak de Paleo-Pacific (“oude Stille Oceaan”) genoemd, omdat de Stille Oceaan zich hieruit in het Mesozoïcum tot heden ontwikkelde.
In de hier getoonde kaart was de evenaar van de aarde een lijn die ruwweg de plaats kruiste waar Spanje, Casablanca (Marokko) en Boston (VS) elkaar ontmoetten. Ten zuiden van die lijn wordt de landmassa Gondwana genoemd. Ten noorden van de lijn wordt hij Laurasia genoemd.
Op de kaart is de Panthalassa-oceaan afgebeeld als een lege oceaan. Plaattektonische studies hebben betoogd dat tijdens het Paleozoïcum en Mesozoïcum kleine fragmenten, of terranes (thans bewaard aan de Noord-Amerikaanse en Aziatische randen), over de oceaanplaat dreven totdat zij aan de omringende continentale randen aangroeiden.