Сызрано-Вя́земская желе́зная доро́га — казённое железнодорожное управление в Российской империи, образовано в 1890 году при слиянии выкупленных ранее в казну Моршанско-Сызранской, Ряжско-Моршанской и Ряжско-Вяземской железных дорог. Протяженность линий — 1307 вёрст. Соединяла города Сызрань и Вязьма.
Первый 122-вёрстный участок будущей Сызрано-Вяземской ж. д. — от Ряжска до Моршанска — построен в 1867 году Обществом Ряжско-Моршанской железной дороги.
Ряжско-Вяземская железная дорога открыта в 1874 году. Строилась двумя участками: от Ряжска до Скопина (концессия выдана ком. сов. Варшавскому; открыт в 1870 году) и от Скопина до Вязьмы (концессия выдана обществу Ряжско-Скопинской железной дороги; построен до Павельца в 1872 году).
Концессия на строительство Моршанско-Сызранской железной дороги была выдана на имя одного из учредителей общества Ряжско-Моршанской железной дороги, С. Д. Башмакова. Движение по линии Моршанск — Сызрань открылось в 1874 году.
1 января 1888 году выкуплен в казну Ряжско-Моршанский участок. Моршанско-Сызранский и Ряжско-Вяземский участки выкуплены в казну 1 октября 1889 года. В январе 1890 года все три участка объединены в Сызрано-Вяземскую железную дорогу.
По состоянию на 2006 год основные линии дороги входят в состав Куйбышевской и Московской железных дорог.