Nuklearna pokusna mjesta su mjesta na kojima su vlade testirale nuklearno oružje. Vlade koje su testirale nuklearno oružje uključuju Sjedinjene Države, Rusiju, Ujedinjeno Kraljevstvo, Francusku, Kinu, Indiju, Pakistan, Sjevernu Koreju, Južnu Afriku i vjerojatno Izrael. Prva nuklearna pokusna mjesta bila su mjesta u pustinjama New Mexico i Nevada u Sjedinjenim Državama. Prvo nuklearno oružje, Trinity, detonirano je 16. srpnja 1945. u Alamogordu, blizu Socorra, Novi Meksiko, na današnjem raketnom poligonu White Sands.
Nakon što su saveznici pobijedili u Drugom svjetskom ratu, nuklearno testiranje nastavljeno je od strane Sjedinjenih Država tijekom operacije Crossroads, u kojoj su dva nuklearna oružja, Baker i Able, detonirana na moru na atolu Bikini u Pacifiku. Ovo su bile četvrta, odnosno peta nuklearna eksplozija na planeti, treća i četvrta uništenje Hirošime i Nagasakija. Eksplozije su korištene za ispitivanje učinaka nuklearnih eksplozija na brodovima i pratećim lutkama.
Energija nastala eksplozijama bila je toliko intenzivna da se morsko dno pretvorilo u pijesak toliko sitan da se rakovi nisu mogli popeti uz njega, a da ne skliznu na dno podmorskog kratera. 167 domorodaca atola Bikini premješteno je 128 milja istočno na nenaseljeni atol Rongerik, gdje su ostali do danas, primajući malu potporu od američke vlade u svojim željama da se vrate u domovinu svojih predaka.
Godine 1951. Sjedinjene Države su na svoj popis nuklearnih poligona dodale Nevada Proving Grounds, sada poznat kao Nevada Test Site, lokaciju oko 65 milja (105 km) izvan Las Vegasa, Nevada. Između 1951. i 1992. bilo je 928 poznatih nuklearnih pokusa na poligonu u Nevadi, od kojih je 828 bilo pod zemljom. Većina kultnih slika nuklearnih eksplozija potječe iz ovih brojnih testova.
Između 1946. i 1961. različita mjesta na Marshallovim otocima, od kojih je prvi i najpoznatiji atol Bikini, korištena su kao poligona za nuklearna pokusa, zajedno poznata kao Pacifička probna poligona. Ovo mjesto bilo je najpopularnije od atmosferskih nuklearnih poligona – preko 105 bombi je detonirano visoko u atmosferi u tom području – uključujući bombe s najvećim učinkom, koje se moraju detonirati na velikim visinama kako bi se smanjile padavine. Najjači nuklearni test Sjedinjenih Država, Castle Bravo, s prinosom od 15 megatona, proveden je u ovoj regiji.