보너빌호(Lake Bonneville)는 후기 플라이스토세(약 3만 년 전 ~ 1만 3천 년 전)에 현재의 미국 서부 지역에 존재했던 거대한 고호(古湖, paleolake)이다. 이 호수는 그레이트베이슨(Great Basin) 지역에서 가장 큰 플루비얼 호수(pluvial lake, 강수량 증가와 증발량 감소로 형성된 호수)로, 현재의 유타주 서부 대부분을 덮고 있었으며 최대 수위 시에는 아이다호주와 네바다주까지 확장되었다.
호수의 명칭은 프랑스 태생의 미국 육군 장교이자 탐험가였던 벤저민 루이 외랄리 드 보너빌(Benjamin Louis Eulalie de Bonneville, 1796~1878)의 이름에서 유래하였다. 지질학자 G.K. 길버트(Grove Karl Gilbert)가 이 호수를 명명하였으며, 길버트는 1890년에 보너빌호에 관한 기념비적인 학술 저서를 출판하였다.
보너빌호는 약 3만 년 전부터 수위가 상승하기 시작하여 약 1만 7,500년 전에 최고 수위(보너빌 해안선, Bonneville shoreline)에 도달하였다. 최대 시기에는 수심이 300m 이상, 표면적이 약 5만 1,000km²에 달했으며, 이는 오늘날의 미시간호와 거의 비슷한 규모였다. 최고 수위에 도달한 후 호수는 현재의 아이다호주 남동부에 있는 레드록 고개(Red Rock Pass) 부근에서 유역 경계를 넘어 넘치기 시작하였고, 이로 인해 보너빌 대홍수(Bonneville flood)라는 거대한 홍수가 발생하였다. 이 홍수는 1년 미만 동안 지속되었으며, 약 5,000km³의 물이 스네이크 강과 컬럼비아 강을 거쳐 태평양으로 흘러나갔다. 홍수 이후 호수 수위는 약 125m 하락하였고, 이후 프러보 해안선(Provo shoreline)이 형성되었다.
이후 기후가 온난해지고 건조해지면서 호수는 점차 축소되어 약 1만 3천 년 전에는 현재의 그레이트솔트레이크(Great Salt Lake) 수준까지 낮아졌다. 오늘날의 보너빌 소금평원(Bonneville Salt Flats)과 그레이트솔트레이크는 보너빌호가 증발하여 소멸되는 과정에서 남은 잔여물이다. 그레이트솔트레이크, 유타호(Utah Lake), 세비어호(Sevier Lake)는 보너빌 분지에서 보너빌호 이후 가장 큰 호수들이다.
보너빌호의 퇴적물에는 탄산칼슘이 풍부한 백색 마를(white marl, 보너빌 마를)이 포함되어 있으며, 화석 어류, 패류, 동물플랑크톤(ostracode)의 화석과 화산재층 등이 발견된다. 또한 호수의 고(古)해안선은 오늘날에도 와사치 산맥(Wasatch Mountains) 서쪽 사면 등에서 선반 모양의 지형으로 뚜렷이 관찰된다. 보너빌호의 해안선은 지구의 지각이 물의 무게에 의해 침강하였다가 호수가 사라지면서 등방성 반동(isostatic rebound)으로 융기하는 과정을 겪어, 현재 해안선의 고도는 위치에 따라 차이가 있다.
보너빌호는 약 80만 년 동안 이 분지에서 나타난 네 번의 대규모 심호 중 가장 큰 것이었으며, 이러한 심호 시기는 전체 기간의 10% 미만을 차지한다. 나머지 90% 이상의 기간 동안 분지의 환경은 오늘날과 유사한 건조한 사막 환경이었다.
