Los dos reactores afectados por la medida temporal son el número 3 y 4 de la central nuclear de Takahama, en la prefectura central de Fukui.
La decisión judicial llega tras la demanda de residentes en la zona, quienes aseguran que un fuerte terremoto podría vencer la resistencia de la central y provocar un desastre similar al de Fukushima en 2011.
El tribunal califica los estándares de seguridad como demasiado laxos, incluso después de que la Autoridad Reguladora Nuclear (NRA, por sus siglas inglesas) los hubiera elevado sustancialmente después de la crisis de Fukushima.
La NRA había aprobado en diciembre la reapertura de los dos reactores después de haber superado los nuevos controles de seguridad.
"La seguridad de los reactores no ha quedado acreditada", ha dicho el tribunal, según la televisión pública japonesa.
Los representantes de los demandantes han calificado la decisión de "victoria", mientras los de Kansai Electric Power, la compañía que gestiona la central, han anunciado que apelarán una decisión por entenderla "extremadamente lamentable y completamente inaceptable".
Japón decretó el apagón nuclear después del desastre de Fukushima y ordenó el cierre de sus 48 plantas.
El anterior Ejecutivo había prometido un futuro libre de energía nuclear, pero la llegada al poder de Shinzo Abe cambió los planes.
Según Abe, la recuperación económica no es posible sin las centrales, por lo que ha empujado su progresiva reapertura después de imponer unas medidas más restrictivas.
La caída del yen y la necesidad de importar gas natural al extranjero han arruinado la balanza comercial japonesa, tradicionalmente positiva.
El nuevo marco legal incluye la necesidad de que la NRA examine las medidas de seguridad de cada reactor y dé su visto bueno.
Tokio también ha estipulado el ulterior acuerdo de los gobiernos y ciudadanos donde se asentarán las centrales como requisito para evidenciar la sensibilidad hacia una opinión pública que en más del 50% mantiene su oposición a las nucleares.
Está previsto que dos reactores en el sur del país sean los primeros en reabrir este verano, pero los vecinos también han pedido un requerimiento judicial para detener el proceso.