Trong cuộc đua nghiên cứu và sản xuất vũ khí hạt nhân, Mỹ và Liên Xô đã tiến hành thử nghiệm vũ khí này tại nhiều bãi thử bom hạt nhân.
Maralinga: Khu vực ở miền nam Australia, nơi diễn ra các cuộc thử nghiệm vũ khí hạt nhân, từng được người dân địa phương coi là nơi thiêng liêng. Kết quả là 20 năm sau khi kết thúc các cuộc thử nghiệm, một hoạt động đã được tổ chức để dọn sạch Maralinga. Đây là lần đầu tiên được thực hiện sau cuộc thử nghiệm cuối cùng vào năm 1963.
Koh Kambaran: Pakistan quyết định tiến hành các cuộc thử nghiệm đầu tiên về hạt nhân ở tỉnh Balochistan. Chagai-I là tên mã của cuộc thử hạt nhân ngầm dưới đất được tiến hành bởi Pakistan vào ngày 28/5/1998 ở núi Koh Kambaran. Chagai-I là cuộc thử nghiệm vũ khí hạt nhân đầu tiên của Pakistan. Cuộc thử hạt nhân thứ hai của Pakistan, Chagai-II, tiếp theo vào ngày 30/5/1998. Hiện nay, người dân địa phương hầu như không bao giờ ghé thăm khu vực này, ngoại trừ một vài người du mục và người hái thảo dược.
Đảo san hô Bikini: Quần đảo Marshall ở Thái Bình Dương là nơi có đảo san hô Bikini, và là nơi Mỹ đã tiến hành hơn 20 cuộc thử nghiệm vũ khí hạt nhân. Những vụ nổ khác hiếm khi được đưa lên phim ảnh, nhưng những vụ nổ này được quay khá thường xuyên. Sau khi sơ tán toàn bộ người dân, Mỹ đã thử nghiệm vũ khí hạt nhân trong suốt thời gian từ năm 1946 - 1958, ước tính có 67 vụ thử hạt nhân đã diễn ra. Phải đến năm 1987, một số người dân mới quay trở lại quần đảo này sinh sống.
Pokhran: Vào ngày 18/5/1974, trên sa mạc Thar (còn gọi là Rajasthan) thuộc địa phận Pokhran, Ấn Độ đã thử thành công vũ khí hạt nhân đầu tiên của mình, một quả bom 8 kiloton đã được thử nghiệm. Vụ thử bom nguyên tử thành công lần đầu tiên của Ấn Độ đã bắt đầu một cuộc chạy đua vũ trang mở rộng giữa Ấn Độ và Pakistan dù không có thêm vụ thử hạt nhân nào khác mà thay vào đó là sự phát triển của các tên lửa đạn đạo tầm trung và tầm xa của cả hai nước. Đến ngày 11/5/1998, Ấn Độ tiếp tục thử nghiệm hạt nhân, bao gồm một quả bom hạt nhân 43 kiloton. Sự kiện này dẫn đến các chỉ trích gay gắt từ quốc tế và việc Pakistan thử nghiệm thành công quả bom hạt nhân đầu tiên của mình vào cuối tháng 5 cùng năm.
Lop Nur: Bãi thử Lop Nur ở tỉnh Tân Cương của Trung Quốc là nơi thử hạt nhân lớn nhất thế giới, rộng tới 100.000 km2. Đây là nơi thử nghiệm vũ khí hạt nhân chính của Trung Quốc cho đến khi nước này ký Hiệp ước Cấm thử hạt nhân toàn diện (CTBT) năm 1996. Quân đội Trung Quốc đã thực hiện 45 vụ thử nghiệm hạt nhân tại thao trường này, cả trong bầu khí quyển và dưới lòng đất.
Đảo Giáng Sinh: Đảo Giáng sinh, hay còn gọi là Kiritimati. Một ốc đảo trên Thái Bình Dương nổi bật vì thực tế là cả Anh và Mỹ đều đang thử vũ khí nguyên tử trên đó. Vào những năm 1956-1958, Anh đã thử nghiệm vũ khí hạt nhân tại đây, còn vào năm 1960, họ đã sử dụng nó như thao trường để tiến hành các cuộc thử nghiệm như quân đội Mỹ. Quả bom hạt nhân đầu tiên được người Anh kích nổ trên đảo Giáng sinh vào năm 1957, và các cuộc thử nghiệm kéo dài đến tận năm 1958. Còn vào năm 1962, Mỹ đã tiến hành 22 vụ nổ.
Novaya Zemlya: Quần đảo Novaya Zemlya (hay vùng đất mới) là phần mở rộng về phía bắc của dãy núi Ural, gồm hai hòn đảo tách biệt với eo biển Matochkin Shar ở vành đai Bắc Cực. Cả hai đảo này dài 900km và có diện tích gần 83.000km2. Ngày 17/9/1954 quần đảo được chọn để thử nghiệm hạt nhân. Kể từ đó, 132 vụ nổ hạt nhân đã được thực hiện ở đó, bao gồm cả vụ thử hạt nhân lớn nhất lịch sử nhân loại được Liên Xô thực hiện vào ngày 30/10/1961. Vào ngày hôm ấy, các nhà khoa học Liên Xô tiến hành thử nghiệm Tsar Bomba (Bom Sa hoàng). Bom Sa hoàng được thiết kế có chiều rộng 2m, dài hơn 26m và nặng 27 tấn. Tương đương lượng nổ của vũ khí hạt nhân này lên tới 57 megaton TNT.
Mururoa: Đảo san hô ở Nam Thái Bình Dương đã trải qua hơn 181 vụ thử vũ khí hạt nhân của Pháp từ năm 1966 - 1986. Trong những năm qua, đã có nhiều nghiên cứu được tiến hành để xác định thiệt hại của hai đảo này và nhiều tổ chức cũng đã thúc giục Pháp đưa ra những biện pháp giải quyết thiệt hại về môi trường cho tới nay vẫn còn tồn tại. Những vụ thử cuối cùng bị mắc kẹt trong mỏ dưới lòng đất và khi nó phát nổ đã hình thành một vết nứt dài vài km.
Nevada: Bãi thử nghiệm hạt nhân ở Nevada tồn tại từ năm 1951 đã phá vỡ mọi kỷ lục, có 928 vụ nổ hạt nhân được diễn ra, trong đó có 800 vụ nổ dưới lòng đất. Các vụ thử trong khí quyển có thể được quan sát từ thành phố Las Vegas, cách bãi thử Nevada hơn 100km về phía đông nam. Trong giai đoạn những năm 1950, các đợt thử nghiệm vũ khí hạt nhân của Mỹ diễn ra khá thường xuyên và ta có thể dễ dàng bắt gặp một đám mây hình nấm ở phía chân trời khi đến du lịch tại Las Vegas. Ngày nay, các hố khổng lồ và những vết lồi lõm trên mặt đất từ các vụ thử dưới lòng đất vẫn còn được thấy rõ qua hình ảnh vệ tinh.
Semipalatinsk: Thao trường đầu tiên và một trong những thao trường hạt nhân lớn nhất Liên Xô. Từ năm 1949 - 1989, ít nhất 468 vụ thử hạt nhân đã được thực hiện tại khu thử nghiệm hạt nhân Semipalatinsk (Kazakhstan). Vào năm 1991 thao trường này bị đóng cửa. Rất nhiều plutoni đã tích tụ ở đó từ năm 1996 - 2012, Kazakhstan, Nga và Hoa Kỳ đã thực hiện một hoạt động bí mật để tìm kiếm và thu thập, xử lý các chất phóng xạ. Họ đã thu thập khoảng 200kg plutoni.