大花石蝴蝶（学名：Petrocosmea grandiflora Hemsl.）是苦苣苔科、石蝴蝶属多年生草本植物。叶均基生，外部叶具长柄，内部叶近无柄；叶片纸质，呈狭椭圆形、披针形、卵形或宽卵形，两面被绢状柔毛，侧脉每侧5-6条；花冠蓝色或蓝紫色，长约2厘米，雄蕊内藏，花丝着生于花冠基部，雌蕊稍伸出。
该物种模式标本于1893年由汉考克采自云南蒙自，现存于英国皇家邱园标本馆。分布于中国云南东南部，在云南蒙自等地海拔约1800-2100米的山地石灰岩峭壁石缝或潮湿石壁上生长，花期9-11月。该种是中国特有植物，野外种群稀少。2017年在文山发现仅7株的极危居群，2021年在蒙自天坑重新发现野生种群。2025年6月，实验室通过组织培养培育的400多株幼苗被移栽至蒙自天坑及其附近的原生境。大花石蝴蝶被列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（濒危）、《云南省极小种群野生植物保护名录（2021版）》及《云南省第一批省级重点保护野生植物名录》（2023年）。
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