Вагон метрополитена — подвижной состав, предназначенный для эксплуатации на линиях метрополитена. К данному типу относятся пассажирские вагоны, в том числе работающие в моторвагонных составах, специальные вагоны технического назначения и тяговый подвижной состав с собственным источником энергии (например, двигатель внутреннего сгорания), для транспортировки хозяйственных грузов[1].
Ввиду особенностей эксплуатации, имеют существенные отличия от вагонов и локомотивов обычных наземных железных дорог.
Вагоны метрополитена характеризует, прежде всего, относительно небольшой габарит подвижного состава, который, в свою очередь, ограничен размерами тоннелей, при том, что последние должны быть как можно меньше, что даёт экономию в строительстве метрополитена. Так, ширина советских и российских вагонов метрополитена (типы Г, М5, Д, Е и их производные) составляет 2686 мм, а высота — 3700 мм, а ширина и высота вагона электропоезда ЭР2, соответственно, 3480 мм и 5086 мм. Одновременно с тем вагоны должны иметь как можно бо́льшую пассажировместимость. Из-за этого нередко конструкторы отказываются от традиционных прямоугольных конструкций кузова, применяя выпуклые, которые более полно используют габарит тоннелей. В некоторых метрополитенах, например в Лондонском, габарит приближения строений на разных линиях отличается (наименьший габарит имеют вагоны для линий глубокого заложения), поэтому на них эксплуатируется различный подвижной состав, который не может использоваться на линиях с другим габаритом.
Метрополитены обычно имеют одинаковую со стандартной железнодорожной сетью ширину колеи, поэтому транспортировка вагонов метро с завода, как правило, осуществляется по железной дороге в составе поездов, после чего они передаются на территорию метрополитена через гейт. Однако в некоторых случаях метрополитен может иметь отличную от железнодорожной сети ширину колеи, или на разных линиях может использоваться колея разной ширины. Например, в Токийском метро на разных линиях используются три разные колеи — 1435 мм, 1372 мм, 1067 мм.
Подавляющее большинство вагонов метрополитена по назначению являются пассажирскими и предназначено для внутригородских перевозок с высоким пассажиропотоком. Из-за этого многие вагоны метро имеют увеличенное по сравнению с обычными электропоездами количество и ширину дверей (от двух до пяти пар дверей на вагон, в зависимости от его длины), как следствие, меньшее количество сидячих мест, что связано, в первую очередь, с необходимостью быстрой посадки и высадки пассажиров. Салоны поездов как правило имеют бестамбурную компоновку, а сиденья на линиях с высоким пассажиропотоком часто располагаются вдоль боковых стен лицом к середине прохода, что по сравнению с компоновкой мест лицом вдоль направления движения позволяет увеличить ширину проходов и общую пассажировместимость поезда за счёт увеличения площади для стоячих пассажиров, хотя количество сидячих мест при этом снижается.