中子星碰撞（英语：Neutron Star collision），又称中子星合并、中子星并合（Neutron star merger），是一种恒星碰撞，其发生方式类似于两颗白矮星合并所致的Ia超新星。当两颗中子星紧密地相互绕行时，它们会因为引力辐射的关系而随着时间的推移向内旋转（英语：Orbital decay），最终会发生碰撞，并形成更大质量的中子星或黑洞（会变成哪种情况取决于残余物的质量是否超过欧本海默极限）。该碰撞可以在1~2毫秒的时间内产生比地球强数万亿倍的磁场，同时还据信会产生短伽玛射线暴。并合也被认为会产生复数的千新星。
2017年8月17日，激光干涉重力波天文台（LIGO）和室女座干涉仪（VIRGO）观察到一起重力波事件，代号为GW170817，发生缘由为位于长蛇座NGC 4993内的两颗中子星的合并。GW170817亦似乎与短（≈2秒长）伽玛射线暴GRB 170817A有关，其在GW信号发生后1.7秒被检测，并在约11小时后找到中子星碰撞产生的光学暂现源SSS17a。
GW170817与GRB 170817A在空间和时间上的联系强而有力地证明了中子星碰撞会产生短伽马射线爆发。之后又在两者发生的区域侦获到“斯沃普超新星巡天（英语：Swope Supernova Survey）2017a”（SSS17a）而这也成为中子星合并会产生千新星的有力证据。
2018年10月，天文学家2015年侦测到的伽马射线暴事件GRB 150101B（英语：GRB 150101B）可能与GW170817直接相关。两个事件之间的关联在于伽马射线、光学、X射线射出数量与两者所属星系的性质等方面。这项发现令天文学家大为震惊，暗示该两个独立事件可能都是中子星碰撞的结果，另一种可能是两者都是千新星。研究人员表示这可能代表中子星碰撞在宇宙中并不罕见。同样在2018年10月，科学家们提出可利用重力波事件（尤其是中子星碰撞事件）的信息来计算哈勃常数，以进一步确定膨胀宇宙（英语：Expansion of the universe）的速率。
2019年4月，LIGO和Virgo重力波天文台宣布下一个候选事件为中子星碰撞的概率为99.94%。虽说如此，但两个团队之后进行了广泛的后续观察，但未发现任何相关的电磁波对应物 。同样在2019年4月，兹威基瞬变设施（英语：Zwicky Transient Facility）开始通过观测重力波追踪中子星事件。
在2019，钱德拉X射线天文台的数据分析指出于66亿光年外有两颗中子星发生碰撞，并发出代码为XT2的X射线讯号。该碰撞产生出一颗磁星，其释出的电磁波能被侦测数小时。
