Le Pantanal est une écorégion terrestre d'Amérique du Sud appartenant au biome des prairies et savanes inondées. Il s'étend principalement dans l'État brésilien du Mato Grosso do Sul, mais aussi dans celui du Mato Grosso et recouvre une portion plus petite de la Bolivie (le Pantanal bolivien) et du Paraguay. C'est la plus grande zone humide de la planète, une immense plaine d'une superficie estimée entre et où des cours d'eau coulent doucement durant la saison humide en de nombreux méandres et submergent plus de 80 % du territoire, noyé sous les eaux quatre mois par an.
Le Pantanal abrite la plus riche collection de plantes aquatiques au monde. Il compte également la plus grande concentration d'animaux sauvages d'Amérique du Sud et plus de 665 espèces d'oiseaux. Pourtant, sa biodiversité est en danger : déforestation et érosion des sols, pesticides dans la culture du soja, surpêche, barrages hydro-électriques qui perturbent le cycle hydrologique, extraction minière et pollution, braconnage et tourisme sauvage.
En 2000, la région, sur une surface de , est déclarée réserve de biosphère par l'Unesco.
Pantanal vient du portugais pântano, qui signifie marais. Le toponyme s'oppose au Planalto, le plateau brésilien.
Le Pantanal est une immense plaine alluviale qui se transforme pour une grande partie de l'année en un grand marais d'eau douce, l'une des plus grandes zones humides de ce type, précédant en taille, avec ses , les marécages africains du Sudd le long du Nil (), du delta intérieur du Niger () et du delta interne de l'Okavango ().
Le Pantanal est situé exclusivement dans le bassin du río Paraguay et en particulier dans son bassin supérieur.
Entouré de crêtes de montagnes et de plaines, il comprend des écorégions diverses : corridors de rivières, forêts galeries, zones humides et lacs pérennes, plaines herbeuses périodiquement inondées, et forêts terrestres. Son sous-sol présente un réseau de cours d'eau souterrains, et les études hydrologiques ont montré un certain degré de mouvement d'eau sous la surface.