B-52轰炸机的主要武器为核弹，但也可搭载多种常规炸弹和导弹。
常规炸弹包括：
1. MK-82 500磅（227公斤）通用炸弹
2. MK-84 2000磅（907公斤）通用炸弹
3. MK-20 3千磅（1361公斤）炸弹
4. BLU-109 2千磅（907公斤）深地穿透炸弹
5. GBU-31 2000磅（907公斤）联合直接攻击弹 (JDAM)
6. GBU-38 500磅（227公斤）联合直接攻击弹 (JDAM)
导弹包括：
1. AGM-86B空地导弹
2. AGM-129先进空地导弹
B-52轰炸机还可以搭载电子战设备和反导系统。
