ბირთვული ელექტროსადგური ან ატომური ელექტროსადგური არის თბოელექტროსადგური, რომელშიც სითბოს წყაროა ბირთვული რეაქტორი. როგორც ყველა ტიპიურ თბოელექტროსადგურში, აქაც სითბო გამოიყენება ორთქლის წარმოსაქმნელად, რომელსაც მოქმედებაში მოყავს ორთქლის ტურბინა, რომელიც დაკავშირებულია ელექტრულ გენერატორთან, რომელიც თავის მხრივ წარმოქმნის ელექტროენერგიას.