东京大轰炸（英文：Bombing of Tokyo，日语：東京大空襲／とうきょう だいくうしゅう ）又称“东京大空袭”和“李梅火攻”，指的是1945年3月9日至1945年5月26日期间美国对日本东京发动的一系列空袭行动。

1941年12月7日日军空袭美国珍珠港，美国对日本东京等地发动空袭，收效甚微。1944年6月20日，马里亚纳海战结束，美国控制马里亚纳群岛，B-29轰炸机被部署到了马里亚纳群岛的基地准备发动对日本本土的空袭。11月24日，111架次B-29于日间轰炸东京，对日本一个飞机工厂造成轻度破坏。而后，柯蒂斯·李梅将军总结日本在中国重庆等地的轰炸经验，决定采取在夜间大规模投下燃烧弹的策略。1945年2月23日至2月24日期间，美国对日本东京采取试探性燃烧弹攻势，破坏东京约2.56平方公里的建筑。3月9日至10日，美国首次对日本东京发动大规模燃烧弹空袭，造成约10万人死亡，焚毁东京16平方英里建筑。自3月9日至5月26日，美国多次发动对东京的大规模凝固汽油弹轰炸，其他重要城市也都有损伤，6月，美国将空袭行动扩散至日本中小型城市和交通线。

东京是日本受常规炸弹破坏最严重的的城市，仅1945年的三次轰炸就造成了全城半数以上房屋被毁，14万人死亡，100余万人流离失所。美国对日本本土的轰炸使日本的生产受到很大影响，迫使日本法西斯主义考虑投降。

1941年12月7日清晨，日本出动航空母舰向美国珍珠港发起空袭，造成美国美国太平洋舰队瘫痪，美日两国进入交战状态，太平洋战争爆发。1942年4月18日清晨，美国为报复日本对珍珠港的空袭，派遣杜立特率领16架B-25陆基轰炸机从大黄蜂号航母起飞，对东京、横滨市等地的军事基地、工厂以及油库实施轰炸。中途岛战役后，盟军逐渐掌握战争的主动权，日本被迫转入战略防御，并接连在瓜达尔卡纳尔岛战役、马绍尔群岛战役等重要战役中失败。1944年6月，美国取得了马里亚纳海战的胜利并在岛上并成立由海伍德·汉塞尔指挥的第21轰炸机司令部，B-29轰炸机的攻击范围涵盖日本本土，时刻威胁着日本本土的安全。

1944 年，日本苦心谋划的马里亚纳海战和雷伊泰岛战役均被美国打败，绝对国防圈被打破，美国逐渐掌控太平洋战争的主动权。而菲律宾的成功解放则让日本不能够得到充足的战略资源，无力继续维持战争。尽管盟军即将推进到日本本土，掌权的军部依旧不肯正视战败的后果，重新确立“本土决战”计划与即将对日本本土发动进攻的盟军殊死一搏。美国为避免登陆作战将会造成的过多伤亡，决定采取更加谨慎的进攻行动。针对日式房屋多为木制的特点，美国决定通过空军力量的轰炸使日本失去战争能力，从而达到迫使日军投降的目的。

1944年秋末，汉塞尔准备对东京发动名为“圣安东尼奥1号”的第一次大规模轰炸行动，但马里亚纳群岛基地的B-29轰炸机额外装载20000磅燃料才能飞抵让轰炸半径囊括日本本土，且需要需要借助风速才能够起飞。11月17日起，受到台风等因素的影响，计划一度被搁置，直至一周后的11月24日，88架轰炸机成功起飞并对东京进行轰炸。然而这次轰炸效果甚微，只有30架轰炸机成功找到了轰炸目标，轰炸的结果是只有一个飞机工厂遭到轻度破坏。

1944年冬—1945年早春期间对日本本土的轰炸行动大多因日本上空被喷射气流笼罩，从而严重影响了轰炸机的行动，汉塞尔的“精确轰炸”战略一度受阻。

1945年1月，柯蒂斯·李梅接替汉塞尔的职务，随后李梅以中岛飞机制造厂为目标发动数次轰炸行动，以验证日间进行“精确轰炸”的战略在空袭东京行动上的不适配，事实证明数次轰炸均未能摧毁目标。此后，李梅开始转变策略，他结合侵华日军在轰炸中国重庆时使用燃烧弹的经历，决定采用凝固汽油弹进行火攻。考虑到日本上空的喷射气流，李梅大胆决定让B-29轰炸机在5000—8000英尺的低空完成轰炸任务，同时为了躲避日军的防空力量，空袭时间被更改至夜间，借夜幕的掩护进行轰炸。

策略制定后，李梅于1945年2月23日至24日派遣174架B-29轰炸机对日本东京实施试验性轰炸，投下大量凝固汽油弹。此次轰炸焚毁了东京2.56平方公里的建筑，验证了李梅大规模使用凝固汽油弹轰炸东京的战略构想的可行性。此后，李梅下令将B-29轰炸机的机关枪拆除，仅保留机尾的一架机枪，同时尽可能少地携带弹药，减轻飞机重量，以便于多携带凝固汽油弹。

1945年3月9日，李梅第一次下令对东京发动全面燃烧弹空袭，333架B-29轰炸机从关岛、塞班岛和天宁岛上的机场起飞，次日抵达东京上空，在夜幕的掩护之下于5000—8000英尺的低空向东京投放凝固汽油弹。在等待轰炸结果的夜里，李梅表示如果这次空袭能像预想一般有效，那将会缩短战争结束所需要的时间。全面空袭持续了近三个小时，共投掷1665吨凝固汽油弹，温度达华氏1800多度，使得东京16平方英里的区域化为灰烬。战后，据美国战略轰炸调查团统计，此次大轰炸共造成约10万人伤亡，市政官员估计死亡人数可达13万人，尸体的烧焦味即使在5000英尺的空中也可以闻到。次日晚，李梅派出313架B-29轰炸机空袭日本第三大城市名古屋市，紧接着又对大阪和神户发动大规模燃烧弹空袭，一周之内45平方英里的重要工业地区被破坏。

在3月10日的轰炸之后，李梅指挥第21轰炸机司令部在4、5、6三个月反复展开空袭，着重对大型城市实施燃烧战术，压制日本指向冲绳县的特攻基地，摧毁重要港湾、海峡等目标。自6月起，李梅的战略轰炸机部队对中小城市也开始发动凝固汽油弹轰炸，在这期间，伊势神宫、明治神宫等地被摧毁，极大挫伤了日本的信念。在半年之内，李梅的轰炸机部队对日本67座城市进行轰炸，冈山县受损68.9%、徳岛市受损85%、富山县受损99%，无数日本人死于凝固汽油弹之下。其中，5月对横滨市的轰炸出动了450余架B-29轰炸机，投下2570吨凝固汽油弹，使城市半数沦为废墟，数万人死亡。

仅1945年3月9日—10的大轰炸就造成了东京25.9万间房屋被摧毁，死亡人数约十万，轻重伤者约有11万，受灾人数达到了89万，李梅也因为此次轰炸的成功而名声大噪。三个月后，美国对日本的空袭扩散到了中小城市，沿海地区受到美国海军舰炮攻击，合计造成全国219万间房屋被毁，43万人死亡，受灾人数达到1000万。同时，美国对日本东京的轰炸使日本大量军事工厂被破坏，工人死于凝固汽油弹引发的大火中，军工生产受到很大的影响。

东京大轰炸使美国避免了与困兽犹斗的日本进行登陆作战，极大地减少了部队的伤亡，但也使得美国陷入攻击平民的道德争议。在东京大轰炸后，日本国民彻底丧失了胜利的希望，对日本天皇的不敬和反对战争、反对军部的言论逐渐增多，日本军部也开始考虑投降问题。

日本军官服部卓四郎认为，美国对日本日渐增加规模的燃烧瓶轰炸给日本的战争能力带来了极大的威胁。

《时代》杂志将李梅用燃烧弹轰炸东京的战略称为“梦想实现了”，声称对东京的轰炸时“该烧的，把日本的城市像秋天的落叶那样烧掉”。

英裔加拿大记者马尔科姆·格拉德威尔在他的《战争与沉迷》一书中表示柯蒂斯·李梅的作战方法使所有人最快地重新享受到了和平与繁荣。

日本古代史专家吉村武彦评价东京大轰炸极大地影响了日本国民的战斗意志，使日本国民丧失对胜利的希望。

李梅使用凝固汽油弹火攻东京的策略牵扯大量平民，引发长久以来的道德争议。美国历史学家约翰·托兰在他的著作《日本帝国的衰亡》中提出质疑，在考文垂、鹿特丹、华沙和伦敦，对平民无差别的攻击是罪恶的事情，到了汉堡市、德累斯顿、大阪和东京却变成了英雄行为。耶稣会周刊《美国》认为，大规模使用燃烧弹进行空袭，牵扯大量平民，违背了上帝的旨意和反法西斯主义的崇高性。

在日本举行的东京大轰炸60周年纪念活动中，右派分子称东京大轰炸是一场屠杀，而后又拒绝为重庆大轰炸的幸存者支付赔偿。

1945年3月9日至10日的东京大轰炸对日本造成了极大的生命与财产损失，但日本政府没有建造任何纪念此次大轰炸死伤者的纪念碑。幸存者面对政府和公众的冷漠，一直在致力于呼唤他人纪念东京大轰炸的死伤者。最终，他们筹集资金建造了自己的纪念馆——东京大轰炸与战灾资料中心。

2005年3月10日，日本东京举办纪念东京大轰炸60周年的活动。上午10时，僧侣们在东京墨田区搭建的纪念堂开始做法事数百名当地居民以及大轰炸幸存者参与超度死于大轰炸的约10万遇难者。下午，以明仁天皇次子文仁亲王和东京都知事石原慎太郎为首的2000余人参与官方的纪念仪式。2014年3月10日，日本在东京都的慰灵堂为东京大轰炸死伤者举办纪念安魂法事，350名遗属与会，东京都知事舛添要一、日本天皇次子秋宫夫妇出席并为死难者上香。