המשחקים הפאן-אתנאיים היו תחרויות ספורט שנערכו מדי ארבע שנים באתונה שביוון העתיקה. משחקים אלה היו חלק מפסטיבל הפאנאתנאיה שנערך מדי שנה, אולם בכל שנה רביעית נערך פסטיבל מיוחד שנקרא הפנאתנאיה הגדולה שכלל את תחרויות הספורט, וארך 4 ימים יותר מהפסטיבל השנתי.
התחרויות חולקו לתחרויות בהן הורשו להשתתף רק אזרחי אתונה, ותחרויות בהן הורשו להשתתף גם בני ערים יווניות אחרות. התחרויות, בדומה למשחקים האולימפיים, כללו תחרויות איגרוף, היאבקות, פאנקרטיון, פנטאתלון, ומרוצי מרכבות - שהיו התחרות החשובה ביותר (בניגוד למשחקים האולימפיים בהם הסטאדיון - תחרות הריצה, הייתה החשובה ביותר).
הזוכים במרוץ המרכבות קיבלו כפרס 140 אמפורות פאן אתנאיות, מלאות בשמן זית.
התחרויות בהן הורשו רק תושבי אתונה להשתתף כללו מרוץ לפיד אל הפרתנון (המקור למרוץ הלפיד של האולימפיאדה המודרנית), קרבות רגלים וקרבות פרשים מדומים, זריקת חנית מגב סוס, אפובאטאי - מרוץ מרכבות בו צריך הנהג לקפוץ מהמרכבה ולשוב אליה, הפיריכה - אימון צבאי בליווי מוזיקה, והאאואנדריון - תחרות יופי בין האתלטים. במהלך השונים נוספה גם תחרות חתירה בסירה.
תחרויות השירה והמוזיקה כללו תחרות דקלום של שירת הומרוס, ניגון באאולוס וקיתרה, ותחרות שירה.
בראשית התחרות נערכה צעדה אל הפרתנון, שהייתה חשובה מהתחרויות עצמן. במהלך צעדה זו הובא אל פסל האלה אתנה חלוק מיוחד (הפפלוס) שנארג על ידי נשות אתונה עבור האלה, וכן הוקרבו הקאטומב - מאה שוורים - לאלה. מבשר שוורים אלה נערך משתה בלילה האחרון של הפסטיבל (הפאניכאיס).
