Графи́то-во́дный реа́ктор (уран-графитовый водно-графитовый реактор) гетерогенный ядерный реактор на тепловых нейтронах, в котором замедлителем служит графит, а теплоносителем – обычная вода; относится к классу канальных реакторов. Активная зона (АЗ) графито-водного реактора на тепловых нейтронах состоит из ядерного топлива, обогащённого ²³⁵U (до 6,5 %), и графитовых блоков, пронизанных металлическими каналами, по которым протекает теплоноситель. В каналах или на их внешних стенках размещаются твэлы. АЗ окружается герметическим кожухом. Отсутствие тяжёлого, громоздкого корпуса, несущего давление, – главная особенность графито-водного реактора. За счёт увеличения числа каналов можно создать реактор мощностью до нескольких гигаватт. В реакторах такого типа смена твэлов может производиться с помощью специального приспособления с дистанционным управлением без остановки реактора и без снижения его мощности (перегрузка «на ходу»). Графито-водный реактор обладает малой энергонапряжённостью на единицу объёма активной зоны.

Графито-водными реакторами оборудованы первая в мире Обнинская АЭС мощностью 5 МВт (1954); 1-й (1964, мощность 100 МВт; остановлен в 1981) и 2-й (1967, мощность 200 МВт; остановлен в 1989) энергоблоки Белоярской АЭС (РФ) и др. По уран-графитовой схеме были сделаны первые экспериментальные реакторы; в конце 20 в. она используется в реакторах типа РБМК (реактор большой мощности канальный), разработанных с целью улучшения топливного цикла (на Чернобыльской АЭС использовался РБМК-1000). Недостаток – наличие положительного парового коэффициента реактивности (при увеличении парообразования в каналах реактор разгоняется), что в определённых ситуациях может привести к неконтролируемому росту мощности и т. п. На всех действующих АЭС с реакторами РБМК выполнен комплекс технических и организационных мероприятий, существенно повысивших их безопасность и исключающих повторение аварии типа чернобыльской.