การสงครามเรือดำน้ำ (อังกฤษ: submarine warfare) เป็นหนึ่งในสี่ส่วนของการสงครามใต้น้ำ โดยส่วนที่เหลือคือการสงครามต่อต้านเรือดำน้ำ, การสงครามทุ่นระเบิด และการต่อต้านทุ่นระเบิดการสงครามเรือดำน้ำส่วนใหญ่ประกอบด้วยเรือดำน้ำดีเซล และเรือดำน้ำพลังงานนิวเคลียร์ โดยใช้ตอร์ปิโด, ขีปนาวุธ หรืออาวุธนิวเคลียร์ เช่นเดียวกับอุปกรณ์ตรวจจับขั้นสูง เพื่อโจมตีเรือดำน้ำ, เรือ หรือเป้าหมายทางบกอื่น ๆ เรือดำน้ำอาจใช้สำหรับการลาดตระเวน และการยกพลขึ้นบกของหน่วยรบพิเศษเช่นเดียวกับการป้องปราม ในบางกองทัพเรือพวกเขาอาจจะใช้สำหรับการซ่อนเร้นกองกำลังเฉพาะกิจ ประสิทธิผลของการสงครามเรือดำน้ำส่วนหนึ่งขึ้นอยู่กับปฏิบัติการการสงครามต่อต้านเรือดำน้ำในการตอบโต้ให้สำเร็จ