Vận tải đường sắt hay vận tải tàu hỏa là một phương tiện vận chuyển hành khách và hàng hóa trên phương tiện có bánh xe chạy trên đường ray, được đặt trên đường ray. Trái với vận tải đường bộ, nơi các phương tiện chạy trên một bề mặt phẳng đã được xây dựng.