Atom sualtı qayığı (ing. Nuclear submarine; rus. Атомная подводная лодка) — Nüvə reaktoru ilə təmin olunmuş sualtı qayıq tipi. Atom sualtı qayıqları digər sinif sualtı qayıqlara nəzərən daha çox üstünlüklərə malikdirlər. Bu üstünlüklərdən ən önəmlisi oksigendən asılı olmadığı üçün uzun müddət suyun səthinə çıxmadan hərəkət edə bilməsidir.
Digər sinif sualtı qayıqlar oksigendən aslı olduğundan tez-tez suyun üzərinə çıxmaq məcburiyyətində qalırlar. Atom sualtı qayıqları sürət baxımından da digər tipli qayıqlardan fərqlənir.
İlk atom sualtı qayığı USS Nautilus (SSN-571) olmuşdur.
Yeni nəsil atom sualtı qayıqları 25 il ərzində yenidən yüklənmə olmadan hərəkət etmə imkanına malikdir. Ənənəvi sualtı qayıqlarda enerjini akümlyatorda saxlanılır və istifadəsi məhdud səviyyədə olur, atom sualtı qayıqlarında isə belə bir problem yoxdur. Nüvə reaktoru ilə təmin olunması və yüksək xərcləri səbəbindən günümüzdə atom sualtı qayıqları çox az ölkənin hərbi donanmalarında mövcuddur.