Khu vực phi vũ khí hạt nhân là khu vực hoàn toàn không có vũ khí hạt nhân.

Khu vực phi vũ khí hạt nhân được thiết lập trên cơ sở thoả thuận giữa các quốc gia nằm trong khu vực địa lí nhất định nhằm cam kết không sản xuất, tàng trữ, thử hoặc sử dụng vũ khí hạt nhân trên lãnh thổ của mình và cũng không cho phép nước nào làm như vậy trên lãnh thổ nước mình.

Hiện nay, trên thế giới đã hình thành một số khu vực phi vũ khí hạt nhân như khu vực Nam Thái Bình Dương, khu vực Đông Nam Á... Sự ra đời của các khu vực phi vũ khí hạt nhân là một trong những nội dung chủ yếu của vấn đề giải trừ vũ khí hạt nhân nói riêng và giải trừ quân bị nói chung.