A guerra nuclear, também conhecida como guerra atômica, é um conflito militar teórico ou uma estratégia política preparada que emprega armamento nuclear. As armas nucleares são armas de destruição em massa; em contraste com a guerra convencional, a guerra nuclear pode produzir destruição em um tempo muito menor e pode ter um resultado radiológico de longa duração. Um grande conflito nuclear provavelmente teria efeitos a longo prazo no ambiente e também poderia levar a um "inverno nuclear" que poderia durar décadas ou mais, após o ataque inicial. Alguns analistas que descartam a hipótese do inverno nuclear calculam que embora houvesse bilhões de vítimas, bilhões de pessoas vivendo em áreas rurais sobreviveriam. No entanto, outros argumentaram que os efeitos secundários de um holocausto nuclear, como o colapso social, fariam com que quase todos os humanos na Terra morressem de fome.

Até hoje, o único uso de armas nucleares em conflitos armados ocorreu em 1945 com os bombardeios atômicos americanos de Hiroshima e Nagasaki. Em 6 de agosto de 1945, um dispositivo do tipo arma de urânio (nome de código "Little Boy") foi detonado sobre a cidade japonesa de Hiroshima. Três dias depois, em 9 de agosto, um dispositivo do tipo implosão de plutônio (codinome "Fat Man") foi detonado sobre a cidade japonesa de Nagasaki. Juntos, esses dois bombardeios resultaram na morte de aproximadamente 200 000 pessoas e contribuíram para a rendição do Japão.

Após a Segunda Guerra Mundial, as armas nucleares também foram desenvolvidas pela União Soviética (1949), Reino Unido (1952), França (1960) e República Popular da China (1964), o que contribuiu para o estado de conflito e extrema tensão que ficou conhecida como Guerra Fria. Em 1974, a Índia e, em 1998, o Paquistão, dois países que eram abertamente hostis um ao outro, desenvolveram armas nucleares. Israel (1960) e Coreia do Norte (2006) também se acredita que tenham desenvolvido estoques de armas nucleares, embora não se saiba o tamanho. O governo israelense nunca admitiu nem negou ter armas nucleares, embora se saiba que construiu o reator e a usina de reprocessamento necessários para a construção de armas nucleares. A África do Sul também fabricou várias armas nucleares completas na década de 1980, mas posteriormente se tornou o primeiro país a destruir voluntariamente seus estoques de armas fabricadas internamente e abandonar a produção adicional (década de 1990).  Armas nucleares foram detonadas em mais de 2 000 ocasiões para fins de testes e demonstrações.

Após a dissolução da União Soviética em 1991 e o resultante fim da Guerra Fria, a ameaça de uma grande guerra nuclear entre as duas superpotências nucleares foi geralmente considerada como tendo diminuído. Desde então, a preocupação com as armas nucleares deslocou-se para a prevenção de conflitos nucleares localizados resultantes da proliferação nuclear e da ameaça do terrorismo nuclear.