核事故應急演習是核設施營運單位應急能力保持工作的重要組成部分。應急演習能使應急響應人員保持警惕狀態，熟悉應急設施、設備情況，熟練掌握應急響應程序，真正做到常備不懈。
按照國家核應急預案，各級核應急組織應當根據實際情況采取桌面推演、實戰演習等方式，經常開展應急演習，以檢驗、保持和提高核應急響應能力。
國家級核事故應急聯合演習由國家核應急協調委組織實施，一般3~5年舉行一次；國家核應急協調委成員單位根據需要分別組織單項演練。省級核應急聯合演習，一般2~4年舉行一次，由省核應急委組織，核設施營運單位參加。核設施營運單位綜合演習每2年組織1次，擁有3臺以上運行機組的，綜合演習頻度適當增加。核電廠首次裝投料前，由省核應急委組織場內外聯合演習，核設施營運單位參加。
2009年成功舉行我國首次國家級核應急演習“神盾──2009”后，國家核應急辦公室組織協調省級、核設施運營單位級各類演習300余次。
2013年5月以來，在國家核應急辦公室指導下，廣東陽江核電站，遼寧紅沿河核電站，福建寧德核電站、福清核電站舉行了首次裝（投）料演習。2014年，浙江方家山核電站、廣西防城港核電站、海南昌江核電站計劃進行首次裝（投）料演習。