Fossilt vatn eller fossilt grunnvatn er grunnvatn som er danna under andre klimatiske tilhøve enn no. Dei blir ikkje fornya slik klimaet er no. Fossilt vatn er difor ein ikkje-fornybar ressurs.

Under Sahara og i Midtvesten i USA er det store førekomstar av fossilt grunnvatn . Begge stader blir vatnet nytta til irrigasjon.