湘黔铁路，外文名Hunan to Guizhou Railway，是连接湖南株洲与贵州贵阳的国铁Ⅰ级干线，全长905公里，设计时速120公里，1937年12月始建，1974年11月全线通车。2006年12月31日并入沪昆铁路并实行统一贯通里程。

1936年国民政府与德国签订借款协定启动初测，1937年12月从田心站开始施工。到1939年4月，只修通了田心站至湘潭东站（原名板塘铺站）、湘潭站至涟源站（原名蓝田站）两段，因湘江大桥未建成，这两段未能接通。后因日本帝国主义西侵将钢轨拆除。抗战胜利后，田心至湘潭东恢复通车。1953年6月重新修建，1954年1月湘江大桥建成后，田心至湘潭站通车；1958年至1960年两度复建均停工；1961年12月铺轨至金竹山站；1962年4月办临时运营，1966年正式运营。其余各段于1962年停工。1970年9月国务院、中央军委组建湘黔铁路会战总指挥部，调集9万专业施工队伍及两省近80万民兵参与会战，从金竹山站往西恢复施工，1972年5月铺轨至大龙站；1973年6月正式运营。1974年11月自大龙站铺轨至贵定站与黔桂线接轨。至此，从株洲站至贵阳站。湘黔线的通车，使西南地区多了一条通道，大大缩短了西南地区与湖南省以至华东地区的距离。

东起湖南省株洲市，西到贵州省贵阳市，全长905公里。共有车站108个。湘黔铁路，自京广线上的田心站出岔，经湘潭、娄底、新化、烟溪、安化、溆浦、怀化、新晃、玉屏、镇远、凯里至龙里与黔桂线接轨。从龙里站到贵阳站与黔桂线共轨。

湘黔铁路的建设动员了近百万建设者，包括铁道部调集的9万多专业施工队伍、贵州34万民兵、湖南45万民兵，以及大量学生、知青和解放军指战员，形成全民参与的会战格局。1971年6月长沙民兵刘少林在辰溪强降水中为抢救生产木料牺牲，据统计共有795名建设者献出生命，1890人负伤致残。

铁路建设期间产生的歌曲《铁路修到苗家寨》唱遍祖国大江南北。

湘黔铁路东起于湖南株洲，经湘潭、湘乡、娄底、涟源、冷水江、新化、安化、溆浦、怀化、芷江、新晃进入贵州，再经玉屏、镇远、凯里、贵定、龙里等市、县，西止于贵州贵阳，其中贵定至贵阳段与黔桂线并轨，贵州境内大龙至贵定段长 276.3公里。湘黔铁路蜿蜒于武陵山和苗岭的群峰深谷中，贵州境内大龙至贵定段有隧道及明洞185座，总延长71800米，大中小桥梁183座，总延长28780米。该路 1958 年至1960年曾两次上马两度停工，1970年9月复工后，于1972年10月建成通车。湘黔铁路原按1级干线、内燃机牵引设施建造，1988年12月贵州境内贵阳至玉屏段完成电气化改造后，玉屏至贵定段年通过能力由原来的1050万吨增至1780万吨，提高了1.7倍，贵定至贵阳南段年通过能力由原来的970万吨增至2210万吨，提高了2.28倍；2006年湘黔铁路并入沪昆铁路统一调度，成为国家第六次铁路大提速的核心干线之一。湘黔铁路在湖南怀化与枝柳铁路交叉，在株洲与京广、浙赣铁路相接，该路的建成通车，不仅增加了西南地区通往东部沿海地区的通道，而且缩短了云、贵、川三省到中南、华南、华东地区500公里以上运输距离，在我国南方构成与陇海铁路平行的第二条横贯东西交通大干线，形成国家铁路网中连接东西、沟通南北的重要通道，对西南地区经济建设和国防建设都具有重要意义。

湘黔铁路地处亚热带，位于东亚季风区，属亚热带季风湿润气候，具有气候温和，四季分明，雨水集中，光热资源丰富的特点。年均气温17℃左右。由于受季风和地形的影响，气温分布的总趋势是湘南高于湘北，东部高于西部。如郴州比岳阳年均气温高0．8℃左右，长沙比吉首高0．3℃—0.5℃。平均降水量在1300～1600毫米之间，是中国降雨量较多的地区之一。降水强度大是整地区降水的一个明显特征。大范围的强降水常使江河水位猛涨，大片农印被淹，是造成洪涝灾害的直接原因。最大月雨量超过800毫米，最大日雨量超过300毫米，6小时最大雨量普达200多毫米，1小时最大雨量达150毫米，接近中国国内极值。

2020年4月21日，龙琅高速公路跨湘黔铁路桥首片梁成功架设，该桥采用（3×35m）装配式预应力混凝土连续箱梁结构，全长113米，施工期间通过协调铁路部门每日停运2小时保障安全，建成后连接了龙琅高速主线与琅塘互通区并为娄怀高速改线奠定基础。2020年12月，怀化西编组站正式开通，湘黔铁路与沪昆、焦柳、渝怀等干线实现六线互联，解编作业能力提升4倍，释放城市中心区发展空间。

2008年7月，怀化辰溪县火马冲火车站一木材加工厂发生火灾，且火势凶猛，即将危及湘黔铁路线。辰溪县消防中队接报后立即出动两台水罐车，同时20名官兵赶赴火场。第一出动力量到达火场。通过火情侦查，火灾已烧毁两个木材加工车间，且火势正在向两侧的木材成品仓库蔓延，距离火场不到十五米处就是连通湘黔两省的铁路线，一旦火势控制不住，造成湘黔线中断，后果将不堪设想。面对这种危急情况，中队指导员立即下令一号车出一条干线两支水枪对两侧的木材成品仓库出水，对火势进行控制，确保火势不向其它厂房蔓延。二号车随时准备向一号车供水，同时供水员在木材厂负责人的带领下寻找水源。五分钟后，供水员找到位于木材厂围墙后的一个蓄水量为十吨的水池，中队指挥员当机立断，下令将厂房墙壁拆除，确保消防车能通过吸水管向火场车辆供水。由于水源得到了保障，指挥员果断下令，出四支水枪对大火发起总攻。火势很快得到了控制。由于火场过火面积过大，经过官兵们连续五小时的奋力扑救才终于将火魔降伏。经过5小时的鏖战，保住了木材厂价值数十万元的设备和成品，保障了湘黔线的畅通。

2005年12月13日凌晨4时许，10727次货运列车正在湘黔铁路怀化双线电气化区段行驶，当行至湘黔铁路（位处怀化芷江县土桥乡）时，一辆车牌为“苏C-11662”的解放牌超长空载油罐汽车突然撞断公路护墩，与正在行驶的货运列车相撞在一起，造成10727次货物列车机车及机后1-8节车厢脱轨，并侵入和严重损坏上行线，下行线31号至37号、上行线30号至35号无缝钢轨毁损（合计约240米）。导致湘黔铁路上、下行线行车全部中断。经公安机关初步查明，此次事故的主要原因是行驶在与湘黔铁路平行的320国道上的江苏省徐州市长兴运输有限公司的货车翻入铁路所至。事故造成汽车司机轻伤，列车司机一人重伤，一人轻伤。这辆加长的大货车已完全仰翻在铁路上，公路旁边的护墩也被撞得不见踪影。巨大的撞力把列车撞成“之”型，铁轨也被完全移位，而列车上装运的微型汽车也有不同程度的损坏。一位现场救援人员告诉记者，由于损坏严重，给抢修工作带来了一定难度。

为适应中国铁路第六次大面积提速的需要，以及适应加快西部大开发和铁路跨越式发展的要求，2005年10月由国家投巨资、横跨湖南省中西部地区的重要干线湘黔线铁路，将全面进行无缝长轨改造。施工已从湘黔线起点株洲田心站开始。 施工主要是改造原来每根长25米的钢轨，将其焊成800米以上的无缝长轨。铁路线使用P60型无缝长轨后，线路钢轨接头将减少，更适应大型机械化施工，线路维修人员劳动强度减轻，列车震动系数小，机车车辆与轨面摩擦系数小、使用寿命长，旅客舒适度也将提高。湘黔铁路（复线）贯串麻江、凯里、黄平、施秉、镇远、岑巩五县一市，东南部黎平支线机场，2005年建成通车，湘黔铁路复线贯穿玉屏县境内，设有玉屏、大龙两个火车站；已建成的渝怀铁路自2000年12月16日动工，2005年建成竣工，2006年初开行了货车，2007年4月18日客运全线通车，沿线途径重庆北、长寿、涪陵、武隆、彭水、黔江、酉阳、秀山、松桃、铜仁、怀化等

截至2021年，湘黔铁路共设100座车站：株洲站—田心站—十里冲站—湘潭东站—湘潭站—云湖桥站—向韶站—湘乡站—双江站—潭市站—普安堂站—棋梓桥站—胜昔桥站—娄底站—百亩井站—杨市站—涟源站—荷叶站—石泉站—金竹山站—冷水江东站—冷水江西站—新化站—金滩站—西河站—横阳山站—团结山站—安化站—渠江站—夏坪溪站—烟溪站—新胜利站—思溪站—低庄站—双井站—川水站—溆浦站—思蒙站—大江口站—沙堆站—辰溪站—熊家湾站—小龙门站—花桥镇站—火马塘站—泸阳站—怀化东站—怀化站—公坪站—陈家台站—芷江西站—岩田铺站—冷水铺站—新店坪站—波洲站—新晃站—酒店塘站—大龙站—玉屏站—羊坪站—青溪站—郎洞站—蕉溪站—老王洞站—镇远站—大石板站—大坳站—水花站—翁塘站—施秉站—黄平站—宝老山站—岩英站—加劳站—桐木寨站—凯里站—普舍寨站—马田站—六个鸡站—小龙洞站—凯里西站—水山坡站—姜家坪站—福泉站—鱼酉站—黄丝站—大栗树站—半边街站—贵定站—韦家庄站—高坪铺站—富洪村站—麻芝铺站—龙里站—老罗堡站—大土站—谷立站—贵阳南站—南岳山站—贵阳站。