Store Vildmose er resterne af en stor højmose mellem Aabybro, Pandrup og Brønderslev i Vendsyssel i Jylland. Mosen er for en stor del drænet med kanaler, der har afløb i Ryå.
Området har national betydning, da det er nogle af de største sammenhængende arealer af højmose i Danmark, der huser mange sjældne dyr og planter. Derfor er 1853 hektar udpeget til EU-habitatområde og er fredet som en naturvidenskabelig og arkæologisk fredning [1].
Store Vildmose har været drænet og opdyrket gennem mange år og er berømt for sine Vildmose kartofler.
I Brønderslev nordøst for mosen ligger Vildmosemuseet, som giver et indblik i kulturhistorien i og omkring Store vildmose.