Senjata pemusnah besar-besaran (kadang kala juga disebut sebagai senjata pemusnah massa, Bahasa Inggeris: Weapon of mass destruction atau WMD) adalah sejenis senjata yang boleh membunuh manusia dalam jumlah yang ramai dan/ atau menyebabkan kerosakkan teruk kepada struktur buatan manusia seperti bangunan, struktur semulajadi (contohnya gunung-gunung) atau sfera bio.Istilah ini sering kali digunakan bagi merangkumi beberapa jenis persenjataan, termasuk nuklear, biologi, kimia (NBC) dan senjata radiologi. Istilah-istilah lain yang digunakan di dalam konteks ketenteraan termasuk peperangan atom, biologi dan kimia (ABC) dan peperangan kimia, biologi, radiologi dan nuklear (CBRN).Ungkapan ini digunakan dengan meluas bagi merujuk kepada persenjataan nuklear semasa Perang Dingin. Berikutan kejatuhan Kesatuan Soviet dan peningkatan tekanan di antara Timur Tengah dan Kuasa Barat, penggunaan istilah ini diperluaskan lagi kepada definasi yang moden. Ia digunakan secara meluas bagi merujuk hubungan serangan ke atas Iraq yang diketuai oleh Amerika Syarikat.