항공우주작전본부(韓國航空宇宙作戰本部, Korean Air and Space Operations Center; KAOC)는 대한민국 공군의 항공우주작전을 지휘·통제하는 군사 지휘 센터이다. 공군작전사령부 예하에 속하며, 미국 공군과 공동으로 운영된다. 본부는 경기도 평택시 오산 공군기지 내 지하 벙커에 위치한다.
항공우주작전본부는 과거의 전술항공통제본부가 2010년에 확대 개편되어 설치된 것이다. 평시에는 공군작전사령부 소속으로 운영되며, 유사시에는 한미 공군구성군사령부 소속으로 전환되어 공군 작전을 총괄하는 구조이다. 한반도 전구 내 항공우주작전을 지휘·통제하는 역할을 수행하며, 흔히 한국군의 '전략사령부' 역할을 하는 기구로 언급된다.
이 기구는 한반도 상공의 항적을 24시간 365일 감시·식별하고, 정찰·방어·공격 등 공중작전을 지휘·통제하는 기능을 맡는다. 또한 '한국형 3축 체계' 가운데 킬 체인(Kill Chain)과 한국형 미사일 방어(KAMD) 작전을 총괄하는 'K2 작전수행본부'가 이곳에 포함되어 있다. 대량응징보복 작전 시 미사일 발사도 이곳에서 관장하는 것으로 알려져 있다.
항공우주작전본부에는 중앙방공통제소에서 확보한 공역 감시 정보가 전투지휘소로 보고되며, 이를 바탕으로 연합 항공작전이 수행된다. 군 최고 수준의 기밀 시설로 분류되며, 업무 관계자가 아니면 출입이 제한된다는 점이 특징이다. 2015년에는 미국 국방부 장관 애슈턴 카터가, 2022년 한미정상회담 기간 중에는 한미 양국 정상이 이곳을 방문한 바 있다.
항공우주작전본부는 대한민국 공군과 미국 공군의 상호 협력 체계 아래 운영되는 기구로, 한반도 방위와 연합 항공작전 수행의 중심축 역할을 담당하는 것으로 평가된다. 본부장은 준장 계급의 장성이 맡는다.
