Poluição nuclear é a poluição que contém elementos radioativos. A poluição nuclear pode ocorrer no ar, na água ou na terra.
A poluição nuclear pode vir de várias fontes. Na maioria das vezes, se forma a partir de processos nucleares, como fissão nuclear e mineração radioativa. Também pode ser liberado na água, no ar ou no solo durante a produção de materiais de reator de combustível nuclear e quando materiais radioativos são usados na medicina e em outras indústrias.
Devido à toxicidade da maior parte da poluição nuclear, deve-se tomar cuidado para descartar adequadamente o lixo nuclear. Em meados da década de 1980, os Estados Unidos fizeram planos para construir um depósito de lixo radioativo em Nevada, mas a ideia tem sido continuamente rejeitada pelos residentes de Nevada que não querem viver perto de tais resíduos perigosos.