高速铁路是指列车速度大大超过一般铁路的铁路。目前世界上对高速铁路有两种说法：一种是每小时超过160千米，另一种是每小时200千米。
从一般铁路到高速铁路，不是一般提速就能达到的，而是技术要全面提升才行。例如，要加大列车总功率，减轻车辆自重，改进车辆设计，采用先进的制动装置和通信信号设备，改造旧线路，实行新的运营方式等。
高速铁路的发展，可以说从20世纪初就开始了。德国人在那时就用电动列车达到了每小时210千米的高速度。第二次世界大战后，许多工业发达国家进行高速铁路的研究。世界上第一条投入营运的高速铁路却不在欧洲，而是在日本——东京至大阪间的新干线。这条耗时7年，花了3800亿日元建成的高速铁路于1964年10月1日通车，取得了明显的经济效益，也轰动了世界，带动了其他国家高速铁路的发展。
由于日本在高速铁路方面捷足先登，其后又建造了山阳新干线、东北新干线、上越新干线，使日本高速铁路的总长度达到了1830千米，居世界第一位。
法国在高速铁路运行速度上坐了世界第一把交椅。该国于1983年建成全程426千米的巴黎至里昂的高速铁路，最高时速达到270千米。该线投入营运后，给航空公司造成极大威胁。据说原来乘飞机的旅客中一半都改乘高速铁路列车了。1990年，法国又建成第二条全长308千米的巴黎至勒芒、图尔的高速铁路。
德国既然是最早制造出高速列车的国家，它在发展高速铁路方面应该说颇具优势。70年代，法兰克福至巴塞尔、汉堡至汉诺威之间的铁路都已实现了高速运行，最高时速达到200千米。目前德国高速铁路的长度已达1000千米。
英国分别于1974、1976、1979年建成3条高速铁路线，最高时速为160千米以上。
工业最发达的美国，高速铁路的发展却相对较慢，这可能是因为该国幅员辽阔，航空、公路、铁路则十分发达的缘故。但是，由于日本和欧洲高速铁路的成功，也刺激了美国。据报道，该国东北走廊铁路已进行改造，另有10多个州提出了修建高速铁路的计划。
随着21世纪的到来，高速铁路的发展方兴未艾，呈较快增长的态势。雄心勃勃的日本准备再建造5条新干线，届时将形成以东京为中心四通八达的高速铁路网络，高速铁路总长度将达到7000千米。欧洲共同体也制定了宏伟的发展计划，他们在1990年已达成协议，准备在今后20年内形成密集的高速铁路网，不仅欧洲大陆四通八达，而且借助于英吉利海峡的海底隧道，与英国连成一片。
在亚洲，除日本外，韩国、印度及我国台湾省都在计划修建高速铁路。我国的高速铁路也在规划之中。可以预见，进入21世纪，铁路高速化将比现在更为普遍。