ถ้ำพระใหญ่วัดพระพุทธบาทน้อย ตั้งอยู่เชิงเขาหลังกุฏิเจ้าอาวาส เดินขึ้นบันไดนาคไป ที่ปากถ้ำมีจารึกพระปรมาภิไธยย่อของสมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ เจ้าฟ้าอัษฎางค์เดชาวุธ กรมหลวงนครราชสีมา พระราชโอรสในพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๕ ในคราวที่เสด็จมาเที่ยวชม ในปี พ.ศ. ๒๔๖๑ ทางเข้าถ้ำมีประตูไม้บานใหญ่ กรอบประตูแกะสลักลายมงคลของจีน ภายในถ้ำประดิษฐานพระพุทธรูปขนาดใหญ่ เป็นพระพุทธรูปในศิลปะแบบสมัยอยุธยาตอนปลาย ขนาดหน้าตักกว้าง ๔ ศอก ๕ นิ้ว สูง ๕ ศอก ๕ นิ้ว อายุราวพุทธศตวรรษที่ ๒๓ ซึ่งในปัจจุบันทางวัดได้ทรงกรอบกระจกครอบไว้ป้องกันขี้ค้างคาว