Der Geroldsauer Wasserfall ist ein etwa neun Meter hoher Wasserfall des Grobbachs beim Baden-Badener Stadtteil Geroldsau im Nordschwarzwald. Er liegt südlich von Geroldsau, etwa einen Kilometer von der Schwarzwaldhochstraße entfernt, am Grund eines bewaldeten Schwarzwaldtals.
Der Wasserfall wird durch eine Gefällstufe im Bühlertalgranit gebildet, dem kristallinen Grundgebirge. Die Stufe ist durch eine sehr widerstandsfähige, verkieselte Ruschelzone bedingt. Der Geroldsauer Wasserfall ist ein geologisches Naturdenkmal. Die Naturschutzbehörden stufen ihn aufgrund seiner Seltenheit in der Gesamtheit als schutzwürdig ein und ordnen ihn der höchsten Wertklasse sehr gut zu. Er liegt innerhalb des 8.390 Hektar großen Landschaftsschutzgebiets Baden-Baden.
Der Grobbach entspringt am niederschlagsreichen Westabhang des Nordschwarzwalds in etwa 800 m ü. NN Höhe an der Schwarzwaldhochstraße bei Plättig/Bühlerhöhe. Er fließt nordwärts und vereinigt sich vor dem Wasserfall mit dem Harzbach, der mit seinen Zuflüssen den Nordwesthang der Badener Höhe entwässert. Nach dem in knapp 300 m ü. NN Höhe gelegenen Wasserfall durchfließt der Grobbach Geroldsau und mündet in Lichtental in die Oos.
Der Wasserfall gehört zu den beliebten Ausflugszielen der Tourismusstadt Baden-Baden. Er ist von Geroldsau über eine asphaltierte Fahrstraße und einen Fußweg entlang des Grobbachs erreichbar, die neben mehreren Wanderparkplätzen auch das Ausflugslokal Bütthof nahe des Wasserfalls erschließen. Die Umgebung des Geroldsauer Wasserfalls ist mit Rhododendron-Büschen bepflanzt.