吳大衡（？—？），江蘇省蘇州府吳縣人，清朝政治人物、進士出身。兄吳大澂。
光緒三年（1877年），参加丁丑科殿試，登進士二甲第47名。同年五月，改翰林院庶吉士[1]。光绪六年四月，散館后，授翰林院編修[2]。
有兄吳大澂。