Transport kolejowy – gałąź transportu lądowego obejmująca trzy podsektory: pasażerski transport kolejowy, towarowy transport kolejowy i infrastrukturę transportu kolejowego.
Kolejowy system transportowy obejmuje infrastrukturę, czyli linie kolejowe, stacje (dworce, przystanki), zaplecze techniczne. Drugim elementem systemu jest tabor kolejowy, czyli środki transportu (np. lokomotywy i wagony). W systemie tym operują instytucje kolejowe, do których zaliczyć można przewoźników kolejowych i zarządców infrastruktury (zarządy kolejowe ). W ujęciu gospodarczym przewoźnicy świadczą usługi transportowe (zaspokajają popyt) z wykorzystaniem infrastruktury kolejowej. Infrastruktura ta jest natomiast zarządzana i udostępniana przewoźnikom przez zarządców infrastruktury.
W węższym znaczeniu transport kolejowy to przemieszczenie towarów lub pasażerów przy użyciu pojazdów kolejowych w obrębie danej sieci kolejowej.
W potocznym użyciu termin kolej może odnosić się do każdego z tych głównych elementów, zwłaszcza linii kolejowej albo przedsiębiorstwa kolejowego.
Kolejowe środki transportu poruszają się po trasie wytyczonej torem kolejowym albo liną, którą poruszają się pociągi lub pojedyncze wagony, czy kabiny.
