Eine Nuklearwaffenkonvention (NWK, engl. Nuclear Weapons Convention, NWC) oder Atomwaffenkonvention wäre ein multilateraler Völkerrechtlicher Vertrag zum Verbot von Kernwaffen,
analog zur Biowaffenkonvention, Chemiewaffenkonvention, Landminenkonvention und Streubombenkonvention. Ein solcher Vertrag könnte das Verbot von Entwicklung, Test, Herstellung, Lagerung, Weitergabe, Einsatz und Drohung mit dem Einsatz von Atomwaffen einschließen.
Ein solcher Vertrag wird seit 1995 von vielen Nichtregierungsorganisationen gefordert. 1996 erstellte eine Gruppe von Wissenschaftlern und Abrüstungsexperten unter der Leitung von IALANA und INESAP den Modellentwurf eines Vertragstextes. 1997 reichte Costa Rica diesen Entwurf als offizielles UNO-Dokument A/C.1/52/7 ein.
Am 24. Oktober 2008 sprach sich UN-Generalsekretär Ban Ki-moon in einer Rede für das Verhandeln einer Atomwaffenkonvention aus.Am 27. März 2017 begannen auf Beschluss der UN-Generalversammlung Verhandlungen über einen Atomwaffenverbotsvertrag. Angestrebt wird eine „unzweideutige politische Verpflichtung“ auf das Ziel einer von Atomwaffen freien Welt. Dies ist als erster, schnell zu erreichender Schritt zu einer auch konkrete Abrüstungmaßnahmen umfassenden Nuklearwaffenkonvention gedacht. An den Verhandlungen nahmen jedoch zunächst nur zwei Drittel der 193 Mitgliedsstaaten teil. Nicht beteiligt waren die Atommächte und fast alle NATO-Staaten einschließlich Deutschlands. Am 7. Juli 2017 wurde der Atomwaffenverbotsvertrag schließlich mit der großen Mehrheit von 122 Stimmen angenommen, er wird in Kraft treten, wenn ihn 50 Staaten ratifiziert haben.