Un théâtre d'opération ou encore « théâtre des opérations » est, en stratégie militaire, une zone géographique délimitée où se déroule un conflit armé impliquant au moins deux adversaires.
Le terme n'est pas utilisé pour une guerre qui a lieu dans une seule région du globe. Le plus souvent, les frontières continentales sur la terre ferme servent à délimiter le lieu du théâtre, alors que les frontières océaniques servent de délimiteurs pour les conflits survenant en mer. Pour considérer qu'il y a plus qu'un théâtre, il faut qu'au moins l'un des adversaires soit impliqué dans deux théâtres différents, sinon il s'agit de guerres distinctes.
C'est le domaine de l'art opératif, niveau intermédiaire entre la (Grande) stratégie et la tactique (voir Edward Luttwak).
Probablement le meilleur, mais pas le premier, exemple de guerre avec plusieurs grands théâtres est la Seconde Guerre mondiale. Cette guerre avait au moins trois théâtres militaires : européen, pacifique et africain, bien que ce dernier soit considéré par certains historiens militaires comme un complément au théâtre européen. Le terme est souvent équivalent de « front ». Le front de l'Est peut être vu comme distinct du front de l'Ouest.
Dans la terminologie du Département de la Guerre des États-Unis, un « théâtre d'opération » désignait un théâtre qui contenait à la fois les commandements opérationnel et administratif. Par exemple, lors de la Seconde Guerre mondiale en Europe, les forces armées américaines étaient sous le commandement conjoint du Supreme Headquarters Allied Expeditionary Force (SHAEF) et du commandement administratif European Theater of Operations, United States Army (ETOUSA). Cependant, en Asie, pour le théâtre d'opération Chine Birmanie Indes, les forces armées américaines avaient seulement un commandement administratif car les troupes au sol étaient (théoriquement) commandées par le groupe d'armées britannique qui se rapportait au commandement conjoint South East Asia Command (SEAC).