دیواره بزرگ مرجانی یا سد بزرگ مرجانی (به انگلیسی: Great Barrier Reef) به مجموعهٔ بسیار بزرگی از آبسنگ‌های مرجانی گفته می‌شود که در دریای مرجان در خاور استرالیا و در اقیانوس آرام قرار گرفته‌اند. دیواره بزرگ مرجانی، بزرگ‌ترین مجموعهٔ صخره‌های مرجانی در جهان است. دیواره بزرگ مرجانی از جاذبه‌های گردشگری استرالیا است و یکی از نمادهای ایالت کوئینزلند به‌شمار می‌آید. شهرهای تانزویل، کَنز و مکای از شهرهایی هستند که برای دیدن صخره‌های مرجانی مورد استفاده گردشگران قرار می‌گیرند.

دیواره بزرگ مرجانی متشکل از بیش از ۲۹۰۰ صخرهٔ منفرد و ۹۰۰ جزیره است که بیش از ۲٬۳۰۰ کیلومتر (۱٬۴۰۰ مایل) و در مجموع فضایی بیش از ۳۴۴٬۴۰۰ کیلومتر مربع (۱۳۳٬۰۰۰ مایل مربع) را در بر می‌گیرند. وسعت این صخره به گونه‌ای است که از فضای بیرونی زمین هم قابل دیدن است و هم‌زمان، بزرگ‌ترین اکوسیستم یکپارچهٔ جهان است که جانداران زنده ساخته‌اند. این صخره از میلیاردها جاندار زنده که به پولیپ‌های مرجانی شناخته می‌شوند تشکیل‌شده‌است. این مجموعه در سال ۱۹۸۱ در فهرست میراث جهانی یونسکو به ثبت رسیده‌است.