In ingegneria nucleare un reattore a fissione nucleare è un tipo di reattore nucleare in grado di gestire una reazione di fissione nucleare a catena in maniera controllata[1] (diversamente da quanto accade per un ordigno nucleare) a partire da materiale fissile, al fine di produrre energia elettrica grazie al calore rilasciato durante la fissione. Questo è ciò che avviene nelle centrali nucleari, che possono contenere più reattori nucleari nello stesso sito.
Esistono reattori a fissione a scopo di ricerca, in cui la potenza termica è troppo bassa per giustificare lo sfruttamento attraverso un ciclo termodinamico per la produzione elettrica, e reattori di potenza, utilizzati dalle centrali nucleari, in cui l'energia termica prodotta dal reattore viene usata ad esempio per vaporizzare l'acqua, la cui energia termofluidodinamica viene convertita prima in energia meccanica attraverso l'uso di turbine a vapore saturo (ciclo Rankine) e infine in energia elettrica dagli alternatori. Sono stati sperimentati e prospettati per alcuni impieghi futuri anche altri cicli termodinamici tra cui il ciclo Brayton.
Si tratta storicamente del primo tipo di reattore nucleare ideato e realizzato e della prima forma di applicazione a scopi civili dell'energia nucleare. Allo stato attuale tutti i reattori nucleari commerciali si basano sul processo di fissione nucleare, mentre quelli a fusione sono ancora nella fase di studio.