도쿄 대공습(東京 大空襲, 도쿄 대공습)은 제2차 세계대전 중인 1945년 3월 9일부터 10일 사이에 미국 공군에 의해 일본 도쿄에 수행된 대규모 폭격 작전이다. 이 공습은 제2차 세계대전에서 가장 파괴적인 공습 중 하나로, 대량의 폭탄과 화염폭탄이 사용되었다.
이 공격의 주요 목표는 일본의 군수 산업과 산업 기반 시설, 그리고 일본 국민의 사기를 저하시키는 것이었다. 특히, 도쿄의 주택 지역과 상업 구역이 집중적으로 타격을 받았고, 이로 인해 대규모 화재가 발생하였다. 도쿄의 취약한 건축 구조와 인구 밀집으로 인해 화재는 빠르게 확산되었고, 수많은 민간인이 피해를 입었다.
공습 결과로 도쿄의 상당 부분이 파괴되었고, 추정되는 사망자 수는 10만 명에 달하는 것으로 알려져 있다. 이 공습은 미국의 총력전 전략의 일환으로 나타났으며, 전후 일본의 패망에 큰 영향을 미쳤다. 도쿄 대공습은 현대 전쟁에서의 공습의 파급력을 상징하는 사건으로 기억된다.