Железнодоро́жный тра́нспорт в Тверско́й о́бласти является одной из важнейших составляющих частей транспортной системы региона. На территории области находится более 100 железнодорожных станций, а эксплуатационная длина железнодорожных путей составляет 1800 километров. Крупнейшие железнодорожные узлы региона — Бологое, Ржев, Сонково. Бо́льшая часть железнодорожных путей на территории области относится к Московскому региону (бывшему Московскому отделению) Октябрьской железной дороги.
Железнодорожный транспорт на территории нынешней Тверской области развивается с 1850 года, когда был введён в действие участок железной дороги Вышний Волочёк — Тверь; годом позже была введена в действие вся железнодорожная магистраль Санкт-Петербург — Москва. Во второй половине XIX века и первой половине XX века на территории региона были постепенно построены и другие железнодорожные линии, включая Рижское и Савёловское направления, участок широтной линии Рига — Псков — Бологое — Рыбинск — Ярославль, Бологое-Полоцкую дорогу, другие железнодорожные ветки и ответвления.
Магистраль Санкт-Петербург — Москва (главный ход Октябрьской железной дороги), проходящая через территорию региона с северо-запада на юго-восток, электрифицированная и насчитывающая не менее двух путей на всём своём протяжении, интенсивно используется для пассажирских перевозок. Значительная часть пассажирских перевозок имеет транзитный характер, однако развито и пригородное сообщение. Другие железнодорожные линии региона используются значительно менее интенсивно, а некоторые участки относятся к малодеятельным. В течение последних десятилетий в России обсуждается перспектива сооружения второй, высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва — Санкт-Петербург, которая должна пройти через регион, однако по состоянию на 2020 год строительство не начато.
Первая железнодорожная линия, проходящая по территории современной Тверской области (Николаевская железная дорога), была построена в конце 1840-х годов, официально открыта в 1851 году[1]. При этом железная дорога вводилась в действие поэтапно, а движение на участке Вышний Волочёк — Тверь было открыто уже в 1850 году[2]. Железная дорога прошла рядом с Тверью (станция была расположена в нескольких километрах от города), а в 1851 году она соединила Тверь и другие города региона с Москвой и Санкт-Петербургом.
В конце XIX — начале XX века к магистральной железной дороге были присоединены частные железнодорожные линии, построенные обществом Московско-Виндаво-Рыбинской железной дороги и другими организациями. В 1870 году открыто движение на линии Бологое — Рыбинск, которая прошла через Удомлю, Бежецк и Савелино (ныне — Сонково), а также на участке Лихославль (в то время Осташково) — Торжок[3], в 1874 году линия продлена до Ржева.[4][5] В 1897 году открыта линия от Бологое на Псков, в 1898 году — участок от Сонково до Красного Холма, в 1899 году — от Сонково до Кашина.[6]