用於打擊戰役戰術縱深內重要目標的核武器。主要有：戰術核導彈、核航彈、核炮彈、核深水炸彈、核地雷、核水雷和核魚雷等。其特點是：體積小、重量輕、機動性能好、命中精度高。爆炸威力有百噸、千噸、萬噸和十萬噸級梯恩梯當量，少數地地戰術導彈的核彈頭達百萬噸級。戰術核武器少數固定配置在陸地和水域進行固定發射，多數採用車載、機載、艦載進行機動發射或投射。主要用於打擊對軍事行動有直接影響的重要目標，如導彈發射陣地、指揮所、集結的部隊、飛機、艦船、坦克群、野戰工事、港口、機場場、鐵路樞紐、重要橋梁和倉庫等。
美國從1946年開始研制戰術核武器，1951年試驗瞭千噸和百噸級的核裝置，1953年5月在內華達試驗場，用280毫米加農炮發射瞭第一發核炮彈；同年10月將這種核炮彈部署在歐洲地區；1954年開始裝備戰術核導彈。蘇聯於50年代中期將首批戰術核武器裝備地面部隊，60年代裝備空軍和海軍。法國於60年代初期著手研制戰術核武器，70年代初裝備部隊。英國在60年代也裝備瞭戰術核武器。有的國傢為瞭戰場使用的特殊需要，又研制特種戰術核武器，如美國在70年代後期研制瞭中子彈。80年代初期，戰術核武器的戰術技術性能都已達到相當高的水平，種類和數量也大大超過戰略核武器。美蘇兩國是擁有戰術核武器最多的國傢。到1983年底，美國約有25000件，蘇聯約有15000件；而歐洲又是部署戰術核武器最多的地區，僅美國就部署瞭7000多件。