نازی ها برای اجرای کارآمدتر قتل عام ها، مراکز کشتار ایجاد کردند. برخلاف اردوگاه های کار اجباری که عمدتاً به عنوان مراکز کار و بازداشتگاه مورد استفاده قرار می گرفتند، مراکز کشتار (که "اردوگاه های نابودی" یا "اردوگاه های مرگ" نیز نامیده می شدند) منحصراً "کارخانه های مرگ" بودند. نیروهای اس اس و پلیس آلمان، حدود 2،700،000 یهودی را در مراکز کشتار تیرباران یا با گاز سمی خفه کردند. خلمنو، اولین مرکز کشتار بود که در دسامبر ١٩٤١ در بخشی از لهستان که ضميمه آلمان شد داير گشت. در آنجا، اکثر یهودیان و همچنین کولی ها در کامیون های سیار گاز به قتل رسيدند. در سال ١٩٤٢، نازی ها اردوگاه های مرگ بلزک، سوبیبور و تربلینکا را (که روی هم رفته اردوگاه های عملیات راینهارد نامیده می شدند) داير كردند تا به اين ترتيب یهودیان لهستان را به شيوه ای سازمان يافته به قتل برسانند. در مراکز کشتار عملیات راینهارد، مأموران اس اس و نیروهای پشتیبان آنها حدود 1،526،500 یهودی را از مارس 1942 تا نوامبر 1943 به قتل رساندند.

تقریباً تمام تبعیدی هایی که وارد مراکز کشتار می شدند بی درنگ در اتاقهای گاز به قتل می رسيدند. بزرگترین مرکز کشتار، آشویتس-برکناو بود که تا بهار ١٩٤٣ چهار اتاق گاز فعال داشت (که در آنها از گاز سمی "تزیکلون ب" استفاده می شد). در بالاترین میزان تبعید، همه روزه تعداد 6 هزار یهودی در آشویتس-برکناو در لهستان با گاز كشته می شدند. تا نوامبر ١٩٤٤، بیش از یک میلیون یهودی و دهها هزار تن از كولی ها، لهستانی ها و اسرای جنگی اتحاد جماهیر شوروی در آنجا با گاز به قتل رسيدند. نیروهای اس اس مراکز کشتار را موضوعی فوق سری قلمداد می كردند. به همين دليل برای از بین بردن تمام نشانه های عملیات خفگی با گاز، "گروه های ویژه زندانیان" مجبور می شدند اجساد را از اتاق های گاز خارج کرده و آنها را بسوزانند. محوطه بعضی از این مراکز کشتار نیز برای سرپوش گذاشتن و پنهان کردن قتل میلیون ها نفر، از نو خاکبرداری یا استتار می شد.