航空母舰的主要武器装备是它装载的各种舰载机、歼击机、轰炸机、预警机、电子战机等。航空母舰是舰载机进行战斗，直接把敌人消灭在距离航母数千米之外的领域。舰载机是航空母舰最好的进攻和防御武器。
从理论上说，没有一种舰载雷达的扫描范围能超过预警机，没有一种舰载反舰导弹的射程能超过战机的航程，没有任何一种舰载反潜设备的反潜能力能超过反潜机或反潜直升机。整个航空母舰战斗群可以在航母的整体控制指挥下，对数百公里外的敌对目标实施搜索、追踪、锁定、攻击，所以无需再安装其它进攻性武器。航空母舰上也装备自卫武器，有火炮武器、导弹武器。前苏联的航母同时装备有远程舰对舰导弹，从这一点来说前苏联的航母是“航母与巡洋舰的混合体”。