核兵器(かくへいき、英: nuclear weapon)は、核分裂の連鎖反応、または核融合反応で放出される膨大なエネルギーを利用して、爆風、熱放射や放射線効果の作用を破壊に用いる兵器の総称。原子爆弾、水素爆弾、中性子爆弾などの核爆弾(核弾頭)とそれを運搬する運搬兵器で構成される。技術の根幹が原子力発電と同様であり、原子力発電による生成物が核兵器の燃料となり得る。そのため核兵器の燃料が単純製造されることはほとんど無く、核兵器保有国の自国内にある原子力発電所から供給される使用済み核燃料が利用される。 核兵器は生物兵器、化学兵器と合わせてNBC兵器(またはABC兵器)とよばれる大量破壊兵器である。一部放射能兵器も含めて核兵器と称する場合があるが、厳密には放射能兵器を核兵器に分類するのは誤りである。 核兵器の使用に関しては国家間プロジェクトで監視されており、原料となる使用済み核燃料の管理や、核爆発についても人工衛星、地震計、大気中放射能測定などが常時稼働している。この監視では核兵器だけでなく核実験特有の振動なども監視される。