เครื่องบินทิ้งระเบิด คือ อากาศยานทางการทหารที่ถูกออกแบบมาเพื่อภารกิจการโจมตีเป้าหมายทางภาคพื้นดินและทางทะเล ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะใช้การปล่อยลูกระเบิดลงมาเพื่อทำลายเป้าหมาย ซึ่งระเบิดที่ถูกทิ้งลงมามีหลากหลายชนิด เช่น ระเบิดนาปาล์ม ระเบิดทำลายบังเกอร์ ระเบิดอัจฉริยะ ระเบิดนิวเคลียร์ เป็นต้น