En transkontinental järnväg är ett järnvägssystem som korsar en hel kontinent och slutar vid ett hav eller andra kontinentala gränser. Dessa järnvägssystem var en gång toppen av mänsklig teknisk innovation och visar sig än idag vara ett användbart och bekvämt transportmedel för många. Transkontinentala järnvägar finns fortfarande över hela planeten och används regelbundet för både passagerar- och godstransporter.
Många historiker betraktar byggandet av American First Transcontinental Railroad som ett landmärke i USA:s historia. Järnvägen, som byggdes på 1860-talet, förenade östkustens odlade tillflyktsorter med de öppna, blomstrande vildmarkerna i väst, vilket eliminerade ansträngande månader av farliga resor för tusentals resenärer. Denna transkontinentala järnväg korsade faktiskt bara ungefär halva landet direkt; den östra ändstationen i Omaha, Nebraska var ansluten till ett redan existerande nätverk av östra järnvägar. Inte förrän 1869 kom järnvägen i kontakt med Stilla havet, eftersom den ursprungliga västra ändstationen var över 100 miles (161 km) från Stilla havet i Kaliforniens huvudstad Sacramento.
Medan den amerikanska transkontinentala järnvägen hyllades som ett ljust ögonblick av amerikansk teknisk överlägsenhet, visade järnvägen i sig ett kommersiellt misslyckande. De mäktiga järnvägsbaronerna som ägde sträckan fick snart veta att kostnaden för att underhålla ett spår som passerade genom dussintals väder- och höjdzoner var mycket dyrare än de ursprungligen hade planerat. Även om den förenade ett land, förföll järnvägen snart. Även om delar av järnvägen fortfarande är i drift under 21-talet, används den inte längre som en transkontinental rutt.
Den transsibiriska järnvägen, som förbinder Moskva med Japanska havet, mötte mycket hårdare klimat än den amerikanska ansträngningen, men visade sig vara mycket mer hållbar över tiden. Denna transkontinentala järnväg började 1891 och har genomgått mer eller mindre kontinuerlig konstruktion och förbättring, och har blivit en av de mest kända järnvägslinjerna i världen. På 21-talet tar det cirka 12 dagar att passera från Stilla havet till Rysslands västra gräns.
I Australien stod den stora transaustraliska järnvägen inför intressanta designfrågor när den arbetade sig över den dödligt heta Nullabor-slätten i början av 20-talet. Det främsta av bekymmer var att de enskilda australiensiska staterna var och en hade specifika spårvidder, av vilka ingen matchade varandra. Rutthastigheten blev mycket lidande på grund av detta problem, som tvingade passagerare och gods att lasta av och lasta om på olika lok varje gång spårvidden ändrades. På 1970-talet slutfördes standardiseringen av denna sydligaste transkontinentala järnväg, vilket möjliggjorde en lugn resa från Port Augusta i sydost till Kalgoorlie i väster.