Senjata nuklir atau bom atom adalah senjata pemusnah massal yang memperoleh kekuatan destruktifnya dari reaksi nuklir; baik melalui fisi nuklir, fusi nuklir, atau kombinasi keduanya. Senjata nuklir memiliki daya rusak yang mampu menghancurkan sebuah kota atau daerah. Senjata nuklir pernah digunakan dalam Perang Dunia II oleh Amerika Serikat untuk menghancurkan dua kota Jepang: Hiroshima dan Nagasaki, pada tanggal 6/9 Agustus 1945, menewaskan 20.000 tentara dan 146.000 warga sipil.
Negara pemilik senjata nuklir antara lain adalah: Amerika Serikat, Rusia, Britania Raya, Prancis, Republik Rakyat Tiongkok, India, Korea Utara, Pakistan, dan Israel. Lihat daftar negara dengan senjata nuklir untuk lebih lanjut.
Pada saat ini, senjata nuklir dapat diluncurkan melalui--salah satunya--pesawat pengebom, peluru kendali, peluru kendali balistik, dan peluru kendali balistik antar benua.