双线铁路、又称复线铁路，是指一定里程区间范围内有两条正线的铁路，并分设了上行线和下行线，方向相反的列车在不同轨道上行驶。 双线铁路的正线（主线）只有两条轨道，但并非所有路段都是两条轨道，在车站、车厂或与其它线路交汇时就会在一定区间内分岔出多条轨道线路。
1897年建成通车的津卢铁路（天津至卢沟桥）是中国最早的双线铁路。 普铁时代、特别是改革开放以前，双线铁路在国内十分罕见。高铁时代，随着国内经济水平、科学技术、人口数量和区域交流等大幅度提高，双线铁路成为中国铁路的主要形式，不仅复线化改造了一大批既有线普速铁路，而且兴建了多条一次性完工的双线电气化高速铁路和城市轨道交通线路。 中国早期的三横五纵国家干线铁路中除青藏铁路外，其余路段均已完成或正在进行电气化改造，区际铁路和地方支线铁路亦不断加快铁路复线化进程。 双线铁路的运输能力远大于单线铁路，但占地面积、工程造价和维护成本也就相应地水涨船高。 根据新华社2025年报道，“十四五”期间全国铁路营业里程由14.63万公里增至16.5万公里，高铁由3.79万公里增至5.04万公里；“十五五”期间，到2030年，全国铁路营业里程计划达到18万公里左右，其中高铁6万公里左右，复线率和电气化率分别达到64%和78%。
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