Södra fronten, en allians av rebellgrupper, meddelade att basen, känd som brigad 52, "frigjordes" i en attack på tisdag morgon.
Basen, utanför staden Harak, är en av de största i Daraprovinsen.
Tjänstemännen har inte kommenterat det, men om det bekräftas kommer dess fall att bli det senaste i en rad nederlag som regeringen har lidit under de senaste tre månaderna.
I början av april erövrade sydfronten gränsen mellan Nasib och Jordanien, dagar efter det att en annan rebellallians intog huvudstaden i den nordvästra provinsen Idlib.
Den jihadistiska gruppen Islamiska staten tog under tiden den strategiskt viktiga centrala staden Tadmur och de angränsande antika ruinerna av Palmyra förra månaden.
En talesman för södra fronten, Maj Essam al-Rayes, berättade för AFP:s nyhetsbyrå att minst 2 000 rebellstyrkor hade invaderat Brigad 52 i ett "kort och snabbt" anfall som utlystes i gryningen på tisdag.
"Denna bas var en av de viktigaste försvarslinjerna för regimens styrkor. Det var en mardröm, eftersom de använde det för att skal alla områden öster om provinsen, "sade han.
Basen ligger också nära en huvudväg som löper från huvudstaden Damaskus till gränsen till Jordanien.
Det syriska observatoriet för mänskliga rättigheter, en brittisk övervakningsgrupp, sade att slaget hade dödat 20 trupper och regeringsvänliga miliser, liksom 14 rebeller.
Regeringens styrkor hade nu dragit sig tillbaka till den närbelägna byn al-Dara, tillade den.
Ahmed al-Masalmeh, oppositionsaktivist i Dara, berättade för Associated Press att rebellerna också hade erövrat den närliggande byn Mleiha al-Sharqiya på tisdagen.
Det fanns inga rapporter om statusen för brigad 52 i statliga medier.
Men nyhetsbyrån Sana sade tidigare att flyganfall i området hade dödat minst 40 medlemmar av al-Qaidas affiliate i Syrien, al-Nusra Front.
Rebel positioner i Mleiha al-Sharqiya, Karak och Harak var riktade, och attacker på andra håll i Dara provinsen avvisades, en militär källa citerades som säger.
Rebeller i Syrien säger att de har erövrat en stor armébas i södra delen av landet.