Вагон-лаборатория — специально оборудованный вагон, предназначенный для проведения различных исследований и испытаний объектов железнодорожной техники в путевых (полевых) условиях.
Целью обследований является установление необходимости и объёма ремонта при выработке оборудованием ресурса работы или при обнаружении дефектов.
Вагоны-лаборатории изготавливаются на базе обычных купейных пассажирских вагонов, в которых часть купе объединяется, как правило, в кухню и рабочий салон. Два или три купе остаются для размещения рабочего персонала.
Снаружи, в зависимости от предназначения лаборатории, может отличаться от обыкновенного вагона смотровыми окнами (в нерабочем тамбуре, эркерными окнами в рабочем салоне — для контроля местоположения и визуального осмотра оборудования; на крыше для контроля контактного провода), видеокамерами и прожекторами, различными измерительными тележками под вагоном.
Внутри вагона-лаборатории устанавливается измерительная и регистрирующая аппаратура, электронные усилители, промышленная телевизионная установка, а также электроэнергетическое оборудование для питания измерительных приборов — аккумуляторные батареи, дизель-генератор, выпрямители. Динамометрические вагоны оснащаются динамометрической автосцепкой.
В вагоне-лаборатории сигнализации и связи осуществляют измерения параметров и проводят исследования и контрольные испытания устройств СЦБ и связи. Для этого вагон-лаборатория оборудован аппаратурой для измерения параметров рельсовых цепей, устройств автоматической локомотивной сигнализации, устройств САУТ, устройств КТСМ, каналов радиосвязи. Применяются автоматизированные системы измерения и фиксирования отклонений измеряемого параметра с привязкой его к координате пути. Регистрация данных ведётся с помощью различных печатных устройств.