航空母舰战斗群（英语：carrier battle group，缩写为CVBG、CVSG或CARBATGRU）是一支以航空母舰为首的作战舰队。这种舰队绝大部分由美国海军所拥有，是美国力量投射能力的重要部分。其他拥有航母战斗群的国家包括：英国、法国、意大利、俄罗斯、中国和印度。美国海军目前有11艘服役，全部都是核动力，可以组成航空母舰战斗群，使美国能快速攻击几乎世界任何地方。尽管成本高昂，美军目前仍维持大量航母战斗群作为远程武力投射的重要力量，主要着眼于航母战斗群可以快速机动部署的能力，无需借用其他国家的机场与相关设施，减少政治上的干预与折冲。另一方面也反映出美国在冷战期间的分工规划。美国海军以航母战斗群提供海军航空武力以维系大西洋两岸之间的远洋作业与航线安全，北约盟国则提供其他作战列舰艇支援航母战斗群或者是其他作战以及运输的需要。

虽然航母能投射大量的空中武力，但是舰艇本身的防御能力薄弱、所以需要其他舰艇，包括水面与水下舰艇提供保护。航母战斗群的分工可以看成航母执行任务，而其他舰艇保护航母。

航母战斗群各有不同，不过现在一个美军航母战斗群基本上由以下舰艇组成，涵盖防空、反舰、反潜、水下作战、补给五大领域：

现在一个美军航母战斗群的攻击与防卫能力很复杂。大致来说是依靠航空母舰载运的战斗机、攻击机、预警机、反潜飞机或直升机来攻击、防卫或搜索距离航母数百公里之外的敌人。其他的作战列舰艇则以保护航空母舰的操作安全为第一优先任务，其次是支援航母的攻击任务，并且承担人员的搜救工作。

航母战斗群的角色则包含：

从日德兰海战到太平洋战争期间，正是主力舰的颠峰时期。随着飞机的发明，几乎在同时，各国已经开始实验让飞机由船只起降的可能。海军假期期间，受到国际条约限制，各海军强国用自己的方法规避条约、维持海上战力。其中，美军在历次演习中得到结论，认定相对快速的航空母舰设计与应用上应有以下特征：需有舰岛设计、不应配置大型火炮、仅需要防空火力走廊与鱼雷、全通式甲板、两端起降能力、重型航空母舰优于中轻型航空母舰、机群停放不该限制于机库、航空母舰应该拥有自己的作战群，而不是与主力舰混编作战。日本与英国则得到相反的结论。

航母战斗群是在二战期间参与实战。珍珠港事变让美国太平洋舰队主力舰折损殆尽，这让太平洋意外成为航空母舰战斗群的初登场舞台，美国与日本的太平洋战争成为航母战斗群编组思想的决战、也是大舰巨炮主义与全甲板攻击理论的思想决斗。当时的航母战斗群舰艇数目要比现在大得多。这也是唯一一次航母战斗群对航母战斗群的战争。其中一个有名的例子是中途岛海战。英国海军也有一些规模较小的航母战斗群在大西洋、地中海以及太平洋地区作战。

冷战期间，航母战斗群的两大任务是在美国与苏联冲突当中保护大西洋航线的使用，以及由海上威胁苏联在北大西洋的舰队以及重要陆上目标。由于苏联很晚才发展全通甲板形式的航空母舰，双方在海战中也就不会轻易出现航母对峙的作战。苏联对应的战术是以飞机（如Tu-22M逆火战略轰炸机），水面舰艇以及潜艇发射大量反舰导弹攻击航母战斗群。为了支援这种战术，苏联需要建构庞大的侦测与攻击系统，这些系统包含长程海上巡逻机，各种搜集电子情报的水面船只等等。

美国海军为应付这种战术，除了提升水面舰艇的作战系统（如基德级驱逐舰使用的NTU系统），同时也发展新一代的舰载与空载作战系统，强化自动目标侦查与识别以及多目标接战能力。这些系统包含AIM-54导弹、F-14雄猫式战斗机、宙斯盾战斗系统等等。

20世纪末到21世纪初，美国航母战斗群大多用于不受挑战的情况。美国自己的评估认为未来比较可能大规模使用航母战斗群的场合，多半是在美国与中国在台湾周边地区的冲突中。观察者公认1990年代以来人民解放军的扩军已经使航母战斗群在台湾海峡的部署变得更为复杂。

航母战斗群在21世纪海战中的用处正处于辩论中。航母战斗群的支持者认为航母战斗群仍然提供无人能比的火力与力量投射能力。反对者则认为航母战斗群在不断进步的火力舰与巡航导弹面前越来越脆弱（特别是有能力进行超音速飞行以及极度曲折飞行，足以躲过反导弹系统的导弹）。同时要注意，航母战斗群是为冷战设想设计的，在建立海岸控制之上作用不大。