Le programme nucléaire de l'Union européenne s'incarne en particulier dans Euratom. Bien que le nucléaire relève de la souveraineté des Etats-membres, l'UE poursuit une politique générale, notamment vis-à-vis de l'extérieur. Elle est ainsi membre du projet International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) à Cadarache, France, qui vise à démontrer la faisabilité de la fusion nucléaire comme nouvelle source d'énergie. D'autre part, elle a signé plusieurs accords de coopération sur l'utilisation pacifique de l'énergie nucléaire, notamment avec les Etats-Unis, le Canada, l'Australie et le Kazakhstan, ainsi qu'avec l'Ouzbékistan, l’Ukraine et le Japon; par ailleurs, le Conseil de l'Union européenne a donné en décembre 2009 son feu vert à la Commission pour la négociation d'un accord avec la Russie.
En 2008, 15 États membres de l'UE avaient une industrie nucléaire en activité (la Belgique, la Bulgarie, la République tchèque, la Finlande, la France, l'Allemagne, la Hongrie, la Lituanie, les Pays-Bas, la Roumanie, la Slovaquie, la Slovénie, l'Espagne, la Suède et le Royaume-Uni). 146 centrales nucléaires sont en activité sur le territoire de l'UE, et l'énergie nucléaire compte pour 15% de l'électricité produite en Europe.
Suite à la catastrophe de Tchernobyl en 1986, le Conseil européen a mis sur place un Système européen d’échange d’informations en cas d’urgence radiologique, qui est dirigé par la Commission européenne.
Le traité de Rome de 1957 à institué la Communauté européenne de l'énergie atomique (CEEA), qui a fusionné avec Euratom après le Traité de fusion des exécutifs communautaires de 1968. La CEEA devait coordonner les recherches sur l'énergie nucléaire. Euratom est aujourd'hui sous l'autorité de la Communauté européenne, premier pilier de l'Union européenne.
Plusieurs pays, majoritairement européens, ont abandonné la production d’énergie d'origine nucléaire depuis 1987, suite à la catastrophe de Tchernobyl. L’Australie, l’Autriche, le Danemark, la Grèce, l’Irlande et la Norvège, qui ne disposaient pas alors de centrales, ont proscrit tout nouveau projet de construction. La Pologne a même arrêté la construction d’une centrale.
La Belgique, les Pays-Bas, l’Espagne et la Suède ont décidé de ne pas construire de nouvelle centrale, mais continuent d’exploiter les centrales existantes. L’Allemagne va encore plus loin en fermant volontairement des centrales avant leur date théorique de fin d’activité, dans le cadre d’un plan de « sortie du nucléaire » qui doit s’achever vers 2018 s’il n’est pas remis en cause entre temps.
En 2000, le gouvernement allemand a officiellement annoncé son intention d’arrêter l’exploitation de l’énergie nucléaire. Jürgen Trittin (Alliance 90 / Les Verts), ministre de l’environnement, de la protection de la nature et de la sécurité nucléaire, a conclu un accord avec les compagnies productrices d’énergie en vue de l’arrêt progressif des dix-neuf centrales nucléaires allemandes avant 2020. En considérant qu’une centrale a une durée de vie de 32 ans, l’accord prévoit précisément combien d’énergie chaque centrale produira avant sa fermeture.
Les centrales de Stade et d’Obrigheim ont été arrêtées le 14 novembre 2003 et le 11 mai 2005 - le début du démantèlement est programmé pour 2007.
La firme allemande Kraftwerk Union a commencé la construction de la centrale nucléaire de Zwentendorf en 1972, mais le rejet de l'opinion publique a coupé court à ce projet. La centrale n'a donc jamais fonctionné, et le Parlement a voté, le 15 décembre 1978, une loi interdisant l'usage de l'énergie nucléaire, ainsi que le stockage et le transport de matériau radioactif sur le territoire national. Une nouvelle loi confirmant cette orientation a été votée le 15 juin 1997. En Autriche, l’énergie nucléaire est anticonstitutionnelle.
La politique d’arrêt du nucléaire a été annoncée en juillet 1999 par la coalition au pouvoir à cette époque, formée par les partis libéraux, socialistes et écologistes. Cette coalition a promulgué la loi de sortie du nucléaire le 31 janvier 2003. Cette loi prévoit la fermeture de chacun des sept réacteurs après 40 ans d'exploitation commerciale et interdit de construire de nouveaux réacteurs (sauf cas de force majeure). Ces fermetures s'échelonneront entre 2015 et 2025.
Lors de leur promulgation, quelques citoyens ont prédit qu’elles seraient abrogées quand un gouvernement sans écologistes serait élu, mais entre 2003 et 2007 un gouvernement sans écologistes n’a pas modifié ces dispositions — peut-être à cause de l’événement de la centrale de Tihange, le 22 novembre 2002, qui a changé l’opinion publique sur la question du nucléaire. Les discussions autour de l'énergie nucléaire ont toutefois été relancées à partir de 2006.
En Irlande une centrale nucléaire a été proposée en 1968. Elle aurait dû être construite pendant les années 70 à Carnsore Point dans le County Wexford. Le programme, qui prévoyait aussi 4 autres réacteurs, a été abandonné après une forte opposition des associations de protection de l’environnement. L’Irlande n’a donc jamais utilisé d’énergie nucléaire.
L’Italie a choisi par voie référendaire en 1986, suite à la catastrophe de Tchernobyl, d’arrêter définitivement ses quatre réacteurs nucléaires. Après un moratoire sur l’énergie nucléaire le dernier réacteur a été fermé en 1990.
Néanmoins, lors de son premier Conseil des Ministres de troisième mandat à Naples (20 mai 2008), Silvio Berlusconi a déclaré que Rome reconsidérait la question du nucléaire, compte tenu de la flambée des prix du pétrole.
Un référendum a suivi en 1979 l’accident de Three Mile Island survenu aux USA. Le parlement a interdit dès 1980 la construction de nouveaux réacteurs nucléaires et a fixé la date limite d’exploitation des centrales existantes à 2010.
Après la Catastrophe de Tchernobyl (avril 1986), la question de la sécurité nucléaire a été de nouveau discutée et l’arrêt des deux réacteurs de Barseback décidé, l’un en juillet 1998, l’autre avant juillet 2001.
Le gouvernement suivant a essayé de relancer le programme nucléaire mais, suite à des protestations, y a renoncé et décidé de repousser l’échéance à 2010. À Barseback, le premier réacteur a été fermé le 30 novembre 1999 et le second le 1er juin 2005.
En janvier 2007, Areva a remporté deux contrats portant sur la modernisation de la tranche 2 de la centrale d'Oskarshamn et l'extension de la durée de vie de la tranche 4 de la centrale de Ringhals.
En Espagne un moratoire a été adopté par le gouvernement socialiste en 1983 et la planification d’un arrêt progressif est discutée à nouveau.
Récemment, la Finlande a décidé de construire un EPR sous l’impulsion des industriels électro-intensifs (papetiers notamment).
EDF (121 GWatt Monde, 100 GWatt en France) produit 78% de son électricité grâce à 58 réacteurs nucléaires.
La loi publiée au JO du 14 juillet 2005 impose (17 articles) 10% d’énergie renouvelable à horizon 2010, multipliée par la définition des zones de développement de l’éolien (ZDE) remplaçant le thermique classique, et impose aussi le maintien du nucléaire en 2020 par l’EPR (European Pressurized Reactor) de test à Flamanville à horizon 2015.
Un rapport sur la possibilité de traitement des déchets radioactifs a été commandé par le gouvernement français (cf. loi Bataille du 30 décembre 1991). Ce rapport a donné lieu à la loi du 28 juin 2006 qui organise la poursuite de la recherche pour la gestion des déchets HAVL.
En 1994, le Parlement néerlandais a décidé de ne plus utiliser l’énergie nucléaire après un débat sur le traitement du combustible usé et le stockage des déchets nucléaires. Le réacteur de Dodewaard a été arrêté en 1997.
Le Parlement a aussi décidé d’arrêter le réacteur de Borssele fin 2003, mais cette décision a finalement été repoussée à 2013, avant d'être annulée en 2005.
Des recherches d’exploitation du nucléaire ont été lancées. Le changement de politique a été précédé par la publication du rapport de l’Alliance Démocratique Chrétienne sur l’énergie soutenable.
En outre, les Pays-Bas ont mis en service un entreposage de longue durée pour les déchets à vie longue.
La Roumanie a inauguré, en octobre 2007, le second réacteur nucléaire du pays dans la centrale de Cernavoda, 10 ans après le lancement du premier. En 2014, la Roumanie prévoit de produire 2/3 de son électricité à partir de l'eau. L'énergie nucléaire devrait contribuer à 17 ou 18% de la production électrique du pays. Le second réacteur de Cernavoda a été construit par Atomic Energy of Canada et le groupe italien Ansaldo. 2 autres réacteurs devraient suivre.
Le gouvernement a annoncé le 10 janvier 2008 la relance de leur programme nucléaire avec la construction de centrales type REP. La part de production d'électricité d'origine nucléaire devrait également augmenter
La Slovaquie envisage de réutiliser le site de son ancien réacteur V1, arrêté fin décembre 2006, à Bohunice, pour y construire une nouvelle centrale.
De plus, Enel va achever d'ici 2012 la construction du troisième et du quatrième réacteur sur le site de Mochovce. Il serait aussi prévu d'augmenter la puissance des réacteurs 1 et 2 de la centrale de Mochovce de 880 à 940 MW.
Enfin, il est également envisagé de construire une nouvelle centrale sur le site de Kecerovce, à l'est de la Slovaquie.
La décision sur le prolongement de la durée de vie de l'unique centrale nucléaire de Krsko devrait être prise en 2013 après une inspection majeure de l'état de la centrale.