La guerra nuclear es un tipo de guerra que se llevaría a cabo mediante el empleo de armas nucleares, una clase de arma de destrucción masiva. Puede tratarse de una guerra nuclear limitada o una guerra nuclear total. Este tipo de conflagración tiene sus propias teorías, estrategias, tácticas y conceptos, distintos de los de la guerra convencional, que han ido variando a lo largo de las décadas. Puede librarse en la tierra, el mar, el aire, el espacio e incluso en el subsuelo, a distintas escalas, con medios muy diferentes.
Se ha postulado que, en una guerra nuclear total, la radiación y el cambio climático que ésta produciría dejarían la atmósfera de la Tierra muy afectada y posiblemente la especie humana y el resto de seres vivos del mundo sufrirían los efectos de un invierno nuclear. Los supervivientes deberían realizar la reconstrucción de las infraestructuras del planeta en unas condiciones muy difíciles. La flora y la fauna sería afectada por múltiples mutaciones.
Hasta el momento, el único ataque con armas nucleares de la historia ha sido unilateral y se ha efectuado en el bombardeo estratégico de las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki por parte de los Estados Unidos, que condujeron a finalizar la Segunda Guerra Mundial. Estas dos bombas causaron en torno a 200 000 muertes y un número aún mayor de heridos y afectados, la mayoría civiles. A pesar de ello, el escaso número y reducida potencia de estas armas primitivas no permiten colegir los resultados de una guerra nuclear a gran escala con armamento contemporáneo.
Algunos autores apuntan que una guerra nuclear a gran escala equivaldría a un evento ligado a la extinción. Sin llegar a este extremo, existen pocas dudas sobre su capacidad para aniquilar pueblos, naciones y modelos de civilización enteros, con cientos e incluso miles de millones de bajas.