马德里—巴塞罗那铁路（西班牙语：Línea Madrid-Barcelona）是连接西班牙首都马德里与第二大城市巴塞罗那的国铁线路。该线路于1859年6月2日开通，线路全长699.7公里，轨距1668mm，运营时速160公里，起自马德里阿托查站，终至巴塞罗那法国站 。该铁路途经瓜达拉哈拉、萨拉戈萨、莱里达等城市，并在卡塞塔斯与卡塞塔斯—毕尔巴鄂铁路交汇。2008年马德里—巴塞罗那高速铁路通车前，该线路承担两地间主要铁路运输，全程耗时约7小时。现主要服务于本地通勤及区域运输 。
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