El fusilamiento es la forma de aplicación de la pena capital en que al reo se le ejecuta mediante una descarga de disparos, por un pelotón de fusileros. Es un medio de matar legalmente reconocido durante siglos, especialmente en los delitos que deben ser juzgados por la justicia militar. Es muy común por tanto en tiempos de guerra, como forma de ejecución sumaria. Una de las particularidades del fusilamiento es que las ejecuciones pueden realizarse contra un grupo de personas, dando lugar a escenas como la de los fusilamientos tras el levantamiento del dos de mayo en Madrid.
En algunos casos, se suele cargar algunas de las armas con salvas. De este modo, se crea un efecto de difusión de la responsabilidad entre los miembros del pelotón, que pueden pensar que el suyo no fue un disparo fatal. Si bien un tirador experto es capaz de saber cuándo un arma está cargada con salvas, debido al retroceso que experimenta, es habitual que psicológicamente se tienda a no prestar atención a dicho detalle para con posterioridad recordar el retroceso como de una salva.
La ejecución por fusilamiento ha de considerarse diferente a otros modos de ejecución por arma de fuego, como el disparo en la cabeza. Sin embargo, el tiro de gracia suele darse en los fusilamientos, en especial si la descarga de fusil no ha sido inmediatamente fatal.