Gillbergasjön är ett naturreservat beläget i Säffle kommun i Värmlands län. Naturreservatet förvaltas av Länsstyrelsen i Värmlands län och skapades den 8 oktober 1987. Gillbergasjön har en total storlek på 239 hektar, varav 225 hektar utgörs av landyta, 13 hektar av vatten och 12 hektar av skog.
Naturreservatet är en viktig livsmiljö för en mängd olika arter. Framförallt är det en gynnsam plats för fågelliv tack vare de betade strandängarna, vassarna och sumpskogarna. Syftet med att skapa reservatet var att bevara en värdefull rast- och häckningslokal för våtmarksfåglar och att skydda områdets karaktär av gammalt kulturlandskap. Detta innebär också att känsliga växt- och djurarter skyddas inom reservatet.
Gillbergasjön är en del av EU:s nätverk av värdefulla naturområden, Natura 2000. Inom reservatet finns även anordningar för information så att besökare kan lära sig mer om områdets betydelse för naturen och dess arter. Gillbergasjön är en viktig del av Värmlands natur och en plats som är väl värd ett besök för den som är intresserad av att uppleva den svenska naturens mångfald.