Spionajul nuclear înseamnă împărtășirea fără permisiune a secretelor unei țări cu privire la armele nucleare către alte țări. De când au fost inventate armele nucleare, au existat multe cazuri cunoscute de spionaj nuclear, dar și multe cazuri în care s-a crezut că a avut loc, dar nu a fost dovedit. Deoarece armele nucleare sunt considerate, de obicei, cele mai importante secrete de stat, toate națiunile cu arme nucleare au reguli stricte împotriva împărtășirii de informații despre modul în care sunt proiectate armele nucleare, unde sunt păstrate și alte lucruri despre acestea. Există, de asemenea, reguli care împiedică țările care au semnat acorduri de neproliferare (menite să oprească răspândirea armelor nucleare) să împărtășească informații despre aceste arme cu publicul.