大國魂神社（おおくにたまじんじゃ、新字体：大国魂神社）は、東京都府中市にある神社。武蔵国総社。旧社格は官幣小社で、現在は神社本庁の別表神社。
東京五社の一社。また、武蔵国の一之宮（一宮）から六之宮までを祀るため、「六所宮」とも呼ばれる。
古代、国司は各国内の全ての神社を一宮から順に巡拝していた。これを効率化するため、各国の国府近くに国内の神を合祀した総社を設け、まとめて祭祀を行うようになった。当社はそのうちの武蔵国の総社にあたる。
当社は府中市中心部に鎮座するが、「府中」の市名はかつて武蔵国の国府があったことに由来する。当社の境内地がかつての武蔵国の国府跡にあたり、境内地と市道を挟んで東側の市有地は「武蔵国府跡（武蔵国衙跡地区）」として国の史跡に指定されている。東側市有地は「武蔵国衙跡地区」として整備されており、柱跡が表示されて展示室が設けられている（「武蔵国府跡」も参照）。また、当社は府中宿の中心部近くにあり、大鳥居から武蔵国分寺や武蔵国分尼寺までの道が整備されていた。
当社の創建は景行天皇41年と伝えられ、源頼朝が妻の安産祈願をし、また源頼義と義家が奥州戦に向かう際に戦勝祈願をするなどの伝承がある。
境内は多くの社殿からなるほか、重要文化財の木造狛犬を初めとした文化財を多数伝えている。駅近くの市街地中心部に位置するにも関わらず緑の森に囲まれており、参道の馬場大門のケヤキ並木は国の天然記念物に指定されている。
例大祭は「くらやみ祭」として有名で、関東三大奇祭の一つに数えられている。
社伝『府中六所社伝』などに記された伝承によれば、景行天皇41年5月5日に大國魂大神がこの地に降臨し、それを郷民が祀った社が起源という。その後出雲臣の祖神天穂日命の後裔が武蔵国造に任ぜられ社の奉仕を行ってから、代々の国造が奉仕してその祭務を行ったと伝承されている。このときの社号は「大國魂神社」。
大化元年（645年）の 大化の改新時、武蔵の国府が社有地内に置かれて社を国衙の斎場とし、国司が奉仕して国内の祭務を総轄する社となった。国司が国内社の奉幣巡拝・神事執行等の便により国内諸神を配祀し、武蔵総社の起源になった。このときに社号は「武蔵総社」となったという。
その後、武蔵国内の著名の神、六所（6社の神）を奉祀して、社号が「武蔵総社六所宮」と変わった。
寿永元年（1182年）、源頼朝が葛西三郎清重を使節として、政子の安産の祈願が行われた。文治2年（1186年）源頼朝は武蔵守義信を奉行として社殿を造営した。貞永元年2月（1232年）、執権北条泰時の代で社殿の修造が行われた。
天正18年（1590年）8月に徳川家康が江戸へ入城してからは、 武蔵国の総社として、社領500石が寄進されて社殿及びその他の造営が行われた。
明治元年（1868年）、勅祭社に準ぜられた。明治4年（1872年）、社号を「大國魂神社」に改称。明治7年（1875年）、近代社格制度において県社に列せられた。明治18年（1886年）、官幣小社とされた。