東京大轟炸，是第二次世界大戰期間美國陸軍航空隊對日本東京的一系列大規模戰略轟炸，主要指1945年3月10日、5月25日兩次轟炸。這一空襲史稱「李梅火攻」。
1944年11月一1945年8月，美國空軍對日本98座城市實行戰略轟炸，共出動B一29轟炸機3.3萬架次，投彈16萬噸，炸死23萬人，炸傷35萬人，全日本24%的房屋變成廢墟，1600架飛機被摧毀，1650艘船艦被擊沉擊傷。
東京是受常規炸彈破壞最嚴重的城市，也是世界上受常規轟炸死亡最多的城市。僅1945年的三次轟炸就死亡14萬人，焚毀全城50%以上的房屋，使100多萬人無家可歸。
美軍在歐洲曾使用日間精確轟炸戰術，但因日本的天氣並不適合此戰術，最終美軍決定在夜間進行地毯式燃燒彈轟炸，派出轟炸機在1,500-2000米的高度轟炸日本的大城市。
主要原因是日本工業與德國完全不同，主要是由散布在居民區的小作坊生產零部件和預製件，再送到大工廠進行組裝。晝間高空精確轟炸根本無法摧毀星羅棋布的小作坊，也就無法有效地打擊日本軍事工業。美軍的戰略轟炸造成的傷亡比後來的原子彈攻擊還要多。
美軍在1945年2月23日至24日首次對東京採取大規模燃燒彈攻勢，當晚174架B-29轟炸機在東京拋下大量凝固汽油彈（Napalm），把東京約2.56平方千米的地方焚毀。這更堅定了李梅實施大規模夜間火攻的決心。
1945年3月9日夜間，334架B一29從關島直撲東京，實行輪番地毯式轟炸，投下2000餘噸燃燒彈，市中心41平方公裡被夷為平地，26．7萬幢建築物付之一炬，共炸死燒死83793人(實際死亡可能超過9萬人)，另有10萬人被燒成重傷，100萬人無家可歸。
1945年3月10日凌晨的東京大轟炸摧毀了東京63%的商業區和20%的工業區，戰果遠遠超過了之前歷次所有轟炸的總和。美軍1942年~1945年間一直想要搗毀的22個在東京的兵工廠被徹底焚毀。
據當時日本政府統計，在當晚的轟炸中有約10萬人被燒死（另一種說法是8萬人），另有10萬人被不同程度燒傷，傷亡人數竟超過了後來遭到原子彈襲擊的廣島。轟炸中，美軍有9架B-29被擊落，5架被重創，後來均在近海迫降，飛機上的大部分空勤人員都被美軍潛艇救起，還有42架被擊傷，但都安全返回了基地。