Stora Bjursjön är ett naturreservat beläget i kommunen Skövde i Västra Götalands Län. Reservatet skapades av Länsstyrelsen den 21 februari 2010 och täcker en yta på 198 hektar, varav 161 hektar utgörs av land och 37 hektar av vatten. Skogen täcker en yta på 132 hektar i området.
Reservatet består av strandskog, hällmarkstallskog, berg- och rasbranter. Stora Bjursjön är den största sjön i området och har en fin badplats på norra stranden. Tillsammans med Klyftamon bildar de ett stort vildmarksliknande område. Skogarna runt Bjursjön brann förr, fram till slutet av 1800-talet, men mindre bränder har förekommit även i senare tid. En svedd skog kan verka som en sorglig syn, men det finns växter, insekter och fåglar som är beroende av branden för sin överlevnad. Ett exempel är svedjenävan som påträffas i markerna runt sjön.
Stora Bjursjön och Klyftamon har ett stort geologiskt värde. Området ger en nyckel till att kunna förstå utvecklingen under den Baltiska issjöns tappning. Hällmarkerna och blockfälten vittnar fortfarande om kalspolningen av området.
Naturreservatet har en parkering och det finns mycket gamla och döda träd i området. Ålderdomen och döden är livsviktig för en rad sällsynta mossor och insekter.