พันธมิตรทางทหาร (อังกฤษ : Military alliance) เป็นข้อตกลงระหว่างประเทศเกี่ยวกับความมั่นคงของชาติเมื่อผู้สัญญาสัญญาว่าจะให้การสนับสนุนซึ่งกันและกันในกรณีที่เกิดวิกฤติที่ไม่ได้ระบุไว้ล่วงหน้า[1] พันธมิตรทางการทหารแตกต่างจากกลุ่มพันธมิตรเนื่องจากพันธมิตรก่อตัวขึ้นเพื่อช่วยเหลือวิกฤติที่เกิดขึ้นพันธมิตรทางทหารสามารถจำแนกได้เป็นข้อตกลงในการป้องกัน, ข้อตกลงและการกระทำที่ไม่ใช่การรุกราน[2]