Store Bøgeskov er på ca. 350 ha og ligger ved den sydvestlige del af Gyrstinge Sø. Skoven ejes af Stiftelsen Sorø Akademi. På modsatte side af søen ligger Allindemagle Skov, og mod syd er der meget kort afstand til Lille Bøgeskov, så de tre skovområder udgør et næsten samlet naturområde. Størstedelen af Store Bøgeskov drives som produktionsskov, men søbredden og skræntområderne nær søen passes ikke intensivt, og enkelte steder har naturskovspræg. Skoven er kendt for sin artesiske kilde (en kilde, der altid springer) lige øst for skovens nordøstligste punkt, hvortil der fører en offentlig bilvej.
Jorden er kalkrig, hvilket giver gunstige betingelser for dyrkning af bøg og for orkidéer som hvidgul skovlilje, rederod, langsporet gøgelilje, ringplettet gøgeurt, kødfarvet gøgeurt, skovgøgeurt og nikkende hullæbe. Om foråret dækkes skovbunden af hvid, gul og blå anemone, bingelurt, hulrodet lærkespore og alm. lungeurt. Insektlivet er rigt og tæller bl.a. kilepletmosaikguldsmed, tvebånd-dagugle, sømplet, mark- og skovperlemorsommerfugl samt kejserkåbe og hvid admiral. Skoven er dog især kendt for sin bestand af den sjældne rødlig perlemorsommerfugl, som flyver i lysninger og langs skovstier i april-juni. Der er set 94 forskellige fuglearter i skoven og over 200 forskellige svampearter.
