La historia de las armas nucleares de la Guerra Fría se remonta a la Segunda Guerra Mundial, cuando Estados Unidos arrojó dos bombas nucleares sobre Japón. Si bien estas fueron las únicas dos bombas nucleares que se usaron durante la guerra activa, su uso generó una carrera de armamentos nucleares que duró más de medio siglo. La carrera de armas nucleares de la Guerra Fría fue principalmente una competencia entre los Estados Unidos y la Unión Soviética, aunque otros países desarrollaron armas nucleares durante este tiempo.
Después de la Segunda Guerra Mundial, estalló la lucha por el poder mundial y Estados Unidos y la Unión Soviética tomaron la delantera. En ese momento, Estados Unidos sintió que tenía el monopolio de las armas nucleares y el acceso a las únicas reservas de uranio, que era necesario para fabricar las armas nucleares. El mundo pronto descubrió que el uranio no era tan escaso como los estadounidenses pensaban, y pronto la Unión Soviética comenzó a desarrollar sus propias armas nucleares de la Guerra Fría. Completaron su primera arma nuclear antes de lo que predijeron los Estados Unidos, lo que fue un shock para el mundo. Dado que Estados Unidos había sido cauteloso con los soviéticos incluso durante la Segunda Guerra Mundial cuando los países eran aliados, este desarrollo causó mucho miedo en los Estados Unidos, alimentando aún más la Guerra Fría y el Susto Rojo en los Estados Unidos.
Las primeras armas nucleares de la Unión Soviética durante la Guerra Fría eran copias casi idénticas de la bomba llamada Fat Man, que fue la bomba nuclear estadounidense lanzada sobre Nagasaki. Después de este desarrollo, ambas partes intensificaron su producción de armas nucleares, al darse cuenta de que el futuro de las armas nucleares estaba en los misiles, no en las bombas. Los misiles tuvieron un impacto de largo alcance, y cuando los rusos lanzaron el Sputnik, mostrando sus avances tecnológicos, comenzó la carrera espacial y Estados Unidos reconoció que Rusia estaba por delante en términos de creación de misiles nucleares.
Sin embargo, ambos lados que habían desarrollado armas nucleares de la Guerra Fría también habían desarrollado sistemas de «segundo ataque», lo que básicamente significaba que incluso si un lado había sido atacado y en su mayoría destruido, ese lado aún podía lanzar una ofensiva y aniquilar a su enemigo. Por lo tanto, tanto Estados Unidos como los soviéticos sabían que si lanzaban un ataque, significaba devastación para ambos lados.
A medida que más países, como Francia, el Reino Unido y China, comenzaron a desarrollar sus propias reservas de armas nucleares de la Guerra Fría, comenzaron a formarse tratados para frenar o detener la proliferación de armas nucleares. Si bien muchos de estos tratados resultaron ineficaces, Estados Unidos carecía de confianza en sus propias armas y estaba ansioso por frenar el ritmo de la proliferación en todo el mundo. La Unión Soviética estaba experimentando problemas económicos, lo que llevó a una desaceleración de la proliferación nuclear por su parte. Cuando Ronald Reagan asumió el cargo en Estados Unidos, la Guerra Fría estaba llegando a su fin y un conglomerado de tratados y acuerdos había frenado los desarrollos nucleares. Sin embargo, en las últimas décadas, otros países han comenzado a construir sus propias armas nucleares, volviendo a despertar el tema de la guerra nuclear y sus impactos económicos y humanitarios.