地毯式轰炸是一种水平轰炸方式，即用大量的航空炸弹对特定地域进行集中轰炸。由于轰炸时，密集投下的炸弹像铺地毯一样覆盖了整个目标区域，故可最大限度地杀伤和摧毁该地域的人员、装备。地毯式轰炸的目标可以是人口或工业聚集区等战略目标，也可以是部队集结地域等战术目标。

地毯式轰炸大多是通过大编队的轰炸机群密集投弹来完成的，因此具有极大的杀伤力。第二次世界大战中，交战国多次使用轰炸机对敌方控制下的城市进行地毯式轰炸，造成了大量的人员伤亡和财产损失。

第二次世界大战期间，双方除了对军事目标开展战术与战略轰炸外，还对敌方控制下的工业中心、主要城市等进行大规模的战略轰炸。这些战略轰炸大多是由大机群进行的地毯式轰炸，不仅有力地打击了敌方的军事力量，也削弱了敌方的抵抗意志和战争潜力。尤其是针对城市的地毯式轰炸，如德军对英国伦敦、考文垂等城市的轰炸，以及盟军对德国德累斯顿、汉堡和日本东京等城市的大轰炸，都摧毁了大量的城市建筑，并造成严重的平民伤亡。当有针对性地使用特殊炸弹进行轰炸时，效果更是惊人。

1945年3月9日夜，美军334架B-29轰炸机使用超过2000吨燃烧弹对日本东京进行了地毯式轰炸。由于日本房屋多用易燃的木头建造，燃烧弹造成了巨大的火灾，有8～10万人被烧死，10万多人烧伤，东京城1/4的地方被夷为平地，上百万人无家可归。这天轰炸产生的伤亡数几乎相当于投在广岛、长崎的原子弹造成的伤亡数。其后，美军又用类似的方法对日本名古屋、大阪、神户进行了攻击，给这些城市造成了毁灭性打击。

在越南战争中，美军把地毯式轰炸作为一种战术轰炸方式，对目标区每隔50米左右投下1枚炸弹进行大面积盲目轰炸，对越军的地面人员、装备与设施的毁伤效果很大。

从越南战争开始，美军还将集束炸弹用于地毯式轰炸。在后来的海湾战争、科索沃战争和伊拉克战争中，集束炸弹成为地毯式轰炸中的主角。集束炸弹是一种母弹内含多枚子炸弹的大型炸弹。当母弹被投放或发射到目标上空后，弹体打开，将子炸弹撒布到更大区域。集束炸弹携带的子炸弹有杀伤子炸弹、反装甲子炸弹、反跑道子炸弹、撒布式地雷等多种，可覆盖很大的区域，如美国的“石眼”集束炸弹，内含247枚子炸弹，一枚集束炸弹就可覆盖大半个足球场。但是，集束炸弹的子炸弹落地后，有10～30％的子炸弹是不能正常引爆的，这些未爆弹会成为不稳定的地雷，在很长的时间内威胁当地人的安全。2008年，111个国家在奥斯陆签署协议，禁止使用、研发和生产集束炸弹，然而集束炸弹的主要生产国并未加入该条约。