大武藝(? - 737)，渤海國第二代君主。靺鞨族粟末部人，姓大氏，渤海高王大祚榮之嫡長子。
公元719年，渤海國王大祚榮死後，唐冊立其嫡長子桂婁郡王大武藝承襲父位為左曉衛大將軍、渤海郡王、忽汗州都督，大武藝正式即位。大武藝接受唐王朝的冊封后，繼續保持與唐王朝的隸屬關係。他在遣使朝唐貢獻方物的同時，還先後派其弟、其子等人入侍，爭取唐廷的信任與支持。
但另一方面作為一個地方民族政權，大武藝也不安於臣屬地位。他把逝去的大祚榮諡為高王;放棄了尊奉唐朝正朔的政策，建元為仁安;拒絕與唐共同討擊奚和契丹;初建渤海軍制，積蓄國力，還不斷向外擴張。公元725年，唐在黑水靺鞨內置黑水府，黑水部取得了與渤海同等的政治地位。
為了開疆擴土，大武藝以黑水部妄圖與唐合謀夾攻渤海為由，派遣同母弟大門藝和舅父發兵，攻打黑水靺鞨。但是，大門藝堅持向武藝進諫退兵。武藝震怒並免去門藝軍職，並派兵追殺。門藝遂逃往唐朝。大武藝另派堂兄大壹夏代為統兵，征討黑水靺鞨，藉機有效切斷了以往黑水靺鞨與唐交往的信道。公元732年，大武藝派水陸兩軍分路攻打唐登州和馬都山，殺死登州刺史韋俊。唐玄宗遂發兵征討渤海國。
733年，新羅奉唐朝之命從南方攻擊渤海。由於天降大雪，士卒死者過半，無功而還。大武藝懷恨大門藝叛逃，秘密派刺客在洛陽天津橋南暗殺大門藝，大門藝格鬥逃生;唐玄宗遂命河南府搜捕並殺死大武藝派來的刺客，保護了大門藝。
大武藝在與唐朝的幾次較量中接連碰壁，深知自己不是朝廷對手，只得轉戰為和，與朝廷言歸於好。公元733年派使入朝上表悔過，後又派人送還唐在衝突中陷落渤海國的水手及人丁;與唐朝交往時使用唐朝的開元年號;全力維護並加強在唐朝的貿易權，使渤海國的經濟得到進一步發展。繼其父大祚榮之後，進一步鞏固渤海國在東北地區的地位。
公元727年，派遣寧遠將軍郎將高仁義出使日本以遏制新羅;公元728年，日本遣使向渤海答謝。從此渤海國一直與日本維持著很好的外交和商貿關係。他在位期間，渤海國的疆域擴張東至綏芬河及今俄羅斯沿海州，南至朝鮮半島大同江，西至松花江流域。
公元737年大武藝病逝，諡號武王。其一生致力於向外用兵開邊擴張，為擴展渤海國疆域做出了巨大貢獻。
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