ระบอบเผด็จการทหาร (อังกฤษ: military dictatorship) คือ ระบอบการปกครองที่อำนาจทางการเมืองขึ้นอยู่กับกองทัพ ถือได้ว่าเป็นการปกครองแบบคณาธิปไตยลัทธิอำนาจนิยมอย่างหนึ่ง
เผด็จการทหารต่างจากเผด็จการพลเรือนด้วยหลายสาเหตุ คือ แรงจูงใจของการยึดอำนาจ สถาบันซึ่งใช้จัดระเบียบการปกครอง และหนทางสละอำนาจ เผด็จการทหารมักมองว่าตนกำลังช่วยให้ประเทศชาติพ้นจากนักการเมืองพลเรือนที่ฉ้อฉลหรือวิสัยทัศน์คับแคบ และอ้างฐานะของตนเป็นผู้ชี้ขาด "คนกลาง" บนฐานสมาชิกภาพในกองทัพ ผู้นำทหารมักปกครองเป็นคณะผู้ยึดอำนาจการปกครอง โดยเลือกหนึ่งในพวกตนเป็นหัวหน้า
รัฐบาลเผด็จการทหารส่วนมากจัดตั้งหลังรัฐประหารล้มล้างอำนาจรัฐบาลชุดก่อนหน้า ตัวอย่างที่ต่างออกไป เช่น สมัยซัดดัม ฮุสเซน ในประเทศอิรัก ซึ่งเริ่มจากรัฐที่ปกครองโดยรัฐบาลพรรคเดียว คือ พรรคบะอัธ แต่เมื่อเวลาผ่านไปรัฐบาลดังกล่าวเปลี่ยนไปเป็นเผด็จการทหาร (ตามที่ผู้นำสวมเครื่องแบบทหารและกองทัพก็มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดในรัฐบาล)[ต้องการอ้างอิง]
เผด็จการทหารมักอ้างความชอบธรรมให้แก่ตนเองว่าเป็นการสร้างความสมานฉันท์แก่ชาติ และช่วยชาติให้พ้นจากภัยคุกคามของ "อุดมการณ์ที่อันตราย" อันเป็นการสร้างการข่มขวัญ ในละตินอเมริกา ยกภัยคุกคามจากคอมมิวนิสต์และทุนนิยมเป็นข้ออ้างของรัฐประหาร คณะทหารมักว่าพวกเขาไม่ฝักใฝ่พรรคการเมืองใด เป็นคณะที่เป็นกลาง สามารถจัดการกับความวุ่นวายที่เกิดขึ้นในระยะเวลาสั้น ๆ ได้ และกล่าวว่านักการเมืองที่มาจากประชาชนคดโกงและไร้ประสิทธิภาพ ลักษณะร่วมประการหนึ่งของรัฐบาลทหาร คือการประกาศใช้กฎอัยการศึกหรือสถานการณ์ฉุกเฉิน
รัฐบาลทหารมักไม่เคารพสิทธิมนุษยชน และมักใช้วิธีการปิดปากศัตรูทางการเมือง รัฐบาลทหารมักไม่คืนอำนาจจนกว่าจะมีการปฏิวัติโดยประชาชน[ต้องการอ้างอิง]
ละตินอเมริกา ทวีปแอฟริกา และตะวันออกกลางเป็นพื้นที่ที่เป็นเผด็จการทหารบ่อยครั้ง เหตุผลหนึ่งคือทหารประสานงานร่วมกัน และมีโครงสร้างของสถาบันที่เข้มแข็งกว่าสถาบันทางสังคมของประชาชน[ต้องการอ้างอิง]
ตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ระบอบเผด็จการทหารเริ่มมีจำนวนลดลง เหตุผลหนึ่งมาจากข้อเท็จจริงที่ว่า เผด็จการทหารไม่ได้รับการยอมรับจากนานาชาติ และรัฐบาลทหารมักไม่ประสบความสำเร็จในการควบคุมประเทศไม่ให้เกิดการต่อต้านได้ นอกจากนี้ การล่มสลายของสหภาพโซเวียตทำให้กองทัพไม่สามารถยกคอมมิวนิสต์มาอ้างความชอบธรรมของตนเองได้อีก[ต้องการอ้างอิง]