תאונת רכבת היא תאונה שבה מעורבת רכבת. תאונות רכבת הן מסוגים אחדים:
סטטיסטית, נסיעה ברכבת היא אחת מאמצעי תחבורה הבטיחותיים ביותר, והיא עומדת בערך באותה רמת בטיחות הקיימת בטיסות[1]. עם זאת, כיוון שרכבות נוסעים מהוות אמצעי תחבורה המוני עם מספר נוסעים גבוה (מאות ואף מעל אלף נוסעים ברכבת) ומהירות נסיעה גבוהה (עד 350 קמ"ש) ורכבות משא מאופיינות במשקל גבוה (עד אלפי טונות) ועשויות להכיל כמויות גדולות מאוד של חומרים מסוכנים, תאונות רכבת עלולות לגרום לאסונות כבדים עם לנפגעים רבים הן מבין נוסעי הרכבת והן מתושבי האזור בו ארעה תאונה.
בדומה לתאונות דרכים, תאונת רכבת נגרמת בשל משולש של גורמים:
תפקודם של מפעילי הרכבת, ובפרט נהג הרכבת ומפעילי מערכות האיתות והבקרה, הם בעלי חשיבות עליונה למניעת תאונות רכבת. מהירות נסיעה שלא תואמת את תנאי המסילה (למשל בעיקול או בהגעה למסוט) עשויה לגרום לשימוט של הרכבת ולהתהפכותה. אי ציות להוראות האיתות (למשל מעבר של סימנור המורה על עצירה) או שגיאה של מפעיל מערכות הבקרה עלול להביא למעבר של רכבת למסילה שאינה פנויה או למסילה צדדית קצרה שמסתיימת בבלם פגוש, מה שעשוי לגרום להתנגשות (ברכבת אחרת או בבלם פגוש) ולתאונה קשה. מערכות אבטחה מתקדמות כמו אינדוזי מאפשרות בקרה על פעולותיו של נהג הרכבת והפעלת חרום של הבלמים במקרה של אי ציות להוראות האיתות ובכך למנוע תאונות קשות במקרה של טעות אנוש של הנהג.
מהירות נסיעתה הגבוהה של הרכבת ומרחק העצירה הרב הנדרש לה משפיעים על יכולתו של נהג הרכבת למנוע תאונה במקרה של עצם הנמצא על המסילה (למשל רכב או אדם) והתנהגות לא זהירה של הולכי רגל ונהגים בקרבת המסילה (למשל התעלמות מרמזור אדום או מחסום מורד במפגש כביש - מסילה או חצייה של המסילה במקום לא מוסדר) גורמים לחלק ניכר מתאונות הרכבת.
מצב התשתיות משפיע רבות על היכולת למנוע תאונת רכבת. ככל שמערכת האיתות והבקרה יותר אמינה וכוללת מערכות גיבוי והתראה למקרה של טעות אנוש (מעבר של סימנור אדום או מהירות גבוהה מהמותר לקטע המסילה הנוכחי) פוחת הסיכון להתנגשות רכבות או לשימוט כתוצאה ממהירות מופרזת או ממעבר למסילה לא נכונה. ככל שרשת המסילות מופרדת מתשתיות תחבורתיות אחרות (הפרדה מפלסית על ידי גשרים) ופחות נגישה להולכי רגל (גידור) הסיכון להתנגשות בכלי רכב אחרים או לדריסת הולכי רגל יורד.
כשל מכני יכול לגרום גם כן לתאונה, אם על ידי שימוט כתוצאה מכשל במסילה, תקלה בבלמים או בחוגוני הרכבת ואם כתוצאה משריפה בזמן הנסיעה.