En försvarstjänsteman sade i ett uttalande i onsdags att dess kärnkraftsprogram "för länge sedan befann sig i ett fullfjädrat stadium av miniatyrisering".
Analytiker säger dock att även om det finns belägg för att programmet går framåt, är det svårt att bedöma dess verkliga omfattning.
Påståendet kommer timmar efter det att Nordkorea ställde in ett planerat besök av FN:s generalsekreterare Ban Ki-moon.
Ban skulle besöka ett industrikomplex i Kaesongs ekonomiska zon som drevs gemensamt av nord och syd och skulle ha varit den första FN-chefen som besökte Nordkorea på mer än 20 år.
Han talade vid ett forum i Seoul och sade att flytten var "djupt beklaglig" och att ingen förklaring gavs.
Nordkorea hävdade tidigare att det hade minimerat en anordning för det kärnvapenprov som genomfördes 2013 men experter har fortsatt att diskutera hur långt denna process är.
Dr John Swenson-Wright, chef för Asienprogrammet vid tankesmedjan Chatham House, sade att även om det fanns "ökade bevis för nordens ökande tekniska förfining", var det nödvändigt med försiktighet för att tolka Nordkoreas senaste uttalande.
Vissa har tolkat de senaste stegen, tillsammans med några nyligen uppmärksammade avrättningar, som försök av ledare Kim Jong-un att hävda sin auktoritet.
Det senaste meddelandet om kärnvapenframsteg följer tidigare denna månad med bilder som tydligen visar en missil som avfyras från en ubåt. En del experter har sagt att bilderna kan ha blivit manipulerade.
Som svar på de senaste påståendena uppmanade det sydkoreanska försvarsministeriet nordstaterna att sluta utveckla kärnvapen.
En anonym sydkoreansk militärtjänsteman sade att man trodde att det var sant att Pyongyang hade gjort betydande framsteg när det gäller att minimera sina kärnvapen.
"Men Sydkorea och USA delar bedömningen att det inte är i ett skede där det har avslutat den relaterade tekniken," tjänstemannen berättade för Yonhap nyhetsbyrån.
Nordkorea har påstått att det har tekniken att göra kärnvapenstridsspetsar tillräckligt små för att passa på en missil.