Panthalassa (grekiskans πᾶν ”alla” och θάλασσα ”hav”), även känd som Panthalassiska oceanen, var det stora globala, globala, ursprungliga Stillahavshavet som omgav superkontinenten Pangaea under slutet av paleozoiskan och början av mesozoiskan. Det omfattade Stilla havet i väster och norr och Tethyshavet i sydost. Det blev Stilla havet efter att Tethysbäckenet stängdes och Pangaea splittrades, vilket skapade Atlanten, Arktis och Indiska oceanen. Panthalasiskan kallas ofta för Paleo-Stilla havet (”gamla Stilla havet”) eftersom Stilla havet utvecklades från den under mesozoiskan fram till idag.
På kartan som visas här var jordens ekvator en linje som i stort sett korsade den plats där Spanien, Casablanca ( Marocko) och Boston ( USA) möttes. Söder om den linjen kallas landmassan för Gondwana. Norr om linjen kallas den Laurasia.
På kartan är Panthalassahavet avbildat som ett tomt hav. Plattentektoniska studier har hävdat att under paleozoisk och mesozoisk tid drev små fragment, eller terraner (för närvarande bevarade vid de nordamerikanska och asiatiska marginalerna), över oceanplattan tills de ackumulerades vid de omgivande kontinentala marginalerna.