L'espionnage nucléaire consiste à partager les secrets d'un pays sur les armes nucléaires avec d'autres pays sans autorisation. Depuis que les armes nucléaires ont été inventées, il y a eu de nombreux cas d'espionnage nucléaire connus, et aussi de nombreux cas où l'on a cru que cela s'était produit, mais n'a pas été prouvé. Les armes nucléaires étant généralement considérées comme le plus important des secrets d'État, toutes les nations possédant des armes nucléaires ont des règles strictes contre le partage d'informations sur la conception des armes nucléaires, leur emplacement et d'autres éléments les concernant. Il existe également des règles qui empêchent les pays qui ont signé des accords de non-prolifération (qui sont censés arrêter la propagation des armes nucléaires) de partager des informations sur ces armes avec le public.