كان رد الفعل الدولي على كارثة فوكوشيما دايشي النووية عام 2011 متنوعًا وواسع الانتشار. استجابت العديد من الوكالات الحكومية الدولية لكارثة فوكوشيما دايشي النووية اليابانية، غالبًا عند الحاجة إليها. وكان من بين المستجيبين الوكالة الدولية للطاقة الذرية، والمنظمة العالمية للأرصاد الجوية، واللجنة التحضيرية لمنظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية، التي لديها معدات للكشف عن الإشعاع منتشرة في جميع أنحاء العالم.
في سبتمبر 2011، قال المدير العام للوكالة الدولية للطاقة الذرية يوكيا أمانو إن الكارثة النووية اليابانية «تسببت في قلق عام عميق في جميع أنحاء العالم وألحقت الضرر بالثقة في الطاقة النووية». نصحت العديد من الدول رعاياها بمغادرة طوكيو، مشيرة إلى المخاطر المرتبطة بحادث المحطات النووية المستمر. ومع ذلك، بقيت تقديرات تسرب النشاط الإشعاعي في المحيط الهادئ متواضعة بحسب ما نقلت ناشيونال جيوغرافيك عن تسرب ما يقرب من 0.3 تيرابيكريل شهريًا لكل من السيزيوم 137 والسيزيوم 134. 0.3 تيرابيكريل يساوي 1/40 من الإشعاع الطبيعي في كيلومتر مكعب واحد من مياه البحر و1/50000000000 من إجمالي النشاط الإشعاعي الطبيعي في المحيطات. بعد حوادث فوكوشيما الأولى، ذكرت مجلة الإيكونوميست أن وكالة الطاقة الدولية خفضت إلى النصف تقديراتها لقدرة التوليد النووية الإضافية التي ستُبنى بحلول عام 2035.
سارعت ألمانيا في خططها لإغلاق جميع مفاعلاتها النووية القديمة والتخلص التدريجي من الباقي بحلول عام 2022. وهذه السياسة مثيرة للجدل ما أدى إلى الحصول على كهرباء بضعف سعرها في فرنسا المجاورة. ذكرت صحيفة دير شبيجل أن وزير الاقتصاد والطاقة الألماني سيغمار غابرييل اعترف بأن الخروج من توليد الطاقة النووية والفحم في نفس الوقت لن يكون ممكنًا. في إيطاليا، كان هناك استفتاء وطني، صوت فيه 94 في المئة ضد خطة الحكومة لبناء محطات طاقة نووية جديدة.
في أماكن أخرى من العالم، ما تزال الطاقة النووية موضع نقاش في ماليزيا، والخطط متقدمة جدًا في الإمارات العربية المتحدة والأردن وبنغلاديش. أوقفت الصين لفترة وجيزة برنامج التطوير النووي، لكنها أعادت تشغيله منذ ذلك الحين. تخطط الصين لمضاعفة قدرتها النووية ثلاث مرات إلى 58 غيغا واط على الأقل بحلول عام 2020، ثم نحو 150 غيغا واط بحلول عام 2030، وأكثر من ذلك بكثير بحلول عام 2050.