Transkontinentālais dzelzceļš ir dzelzceļu sistēma, kas šķērso visu kontinentu un beidzas pie jūras vai citām kontinenta robežām. Šīs dzelzceļu sistēmas savulaik bija cilvēka tehnoloģisko jauninājumu virsotne, un pat mūsdienās tās daudziem ir noderīgs un ērts pārvietošanās līdzeklis. Transkontinentālie dzelzceļi joprojām pastāv uz visas planētas, un tos regulāri izmanto gan pasažieru, gan kravu pārvadāšanai.
Daudzi vēsturnieki uzskata, ka Amerikas pirmā transkontinentālā dzelzceļa celtniecība ir nozīmīgs brīdis ASV vēsturē. Dzelzceļš, kas celts 1860. gados, savienoja austrumu krasta kultivētās ostas ar atvērtajām, plaukstošajām Rietumu neskartajām teritorijām, novēršot nogurdinošus mēnešus ilgus bīstamus ceļojumus tūkstošiem ceļotāju. Šis transkontinentālais dzelzceļš faktiski tieši šķērsoja apmēram pusi valsts; austrumu galapunkts Omahā, Nebraskā, bija savienots ar jau pastāvošu austrumu dzelzceļu tīklu. Tikai 1869. gadā dzelzceļš nonāca saskarē ar Kluso okeānu, jo sākotnējā rietumu galapunkts atradās vairāk nekā 100 jūdzes (161 km) no Klusā okeāna Kalifornijas galvaspilsētā Sakramento.
Lai gan Amerikas Transkontinentālais dzelzceļš tika slavēts kā spilgts amerikāņu tehnoloģiskā pārākuma brīdis, pats dzelzceļš izrādījās komerciāls neveiksme. Varenie dzelzceļa baroni, kuriem piederēja maršruts, drīz vien uzzināja, ka izmaksas par sliežu ceļa uzturēšanu, kas šķērsoja desmitiem laikapstākļu un augstuma zonu, ir daudz dārgākas, nekā viņi sākotnēji bija plānojuši. Lai gan tas vienoja valsti, dzelzceļš drīz vien nonāca postā. Lai gan daļa dzelzceļa joprojām tiek izmantota 21. gadsimtā, to vairs neizmanto kā starpkontinentālu maršrutu.
Transsibīrijas dzelzceļš, kas savieno Maskavu ar Japānas jūru, saskārās ar daudz bargāku klimatu nekā Amerikas pūliņi, taču laika gaitā tas izrādījās daudz izturīgāks. Šis starpkontinentālais dzelzceļš tika izveidots 1891. gadā, un tas ir vairāk vai mazāk nepārtraukti būvēts un uzlabots, kļūstot par vienu no pazīstamākajiem dzelzceļa maršrutiem pasaulē. 21. gadsimtā, šķērsojot laiku no Klusā okeāna līdz Krievijas rietumu robežai, tranzīts ilgst aptuveni 12 dienas.
Austrālijā lielais Trans-Austrālijas dzelzceļš saskārās ar interesantām dizaina problēmām, jo tas 20. gadsimta sākumā šķērsoja nāvējoši karsto Nullaboras līdzenumu. Galvenās bažas radīja tas, ka atsevišķos Austrālijas štatos bija īpašs sliežu platums, no kuriem neviens neatbilda viens otram. Šīs problēmas dēļ ļoti cieta maršruta ātrums, kas lika pasažieriem un kravām izkraut un pārkraut dažādās lokomotīvēs katru reizi, kad mainījās gabarīta lielums. 1970. gados tika pabeigta šī vistālāk dienvidos esošā transkontinentālā dzelzceļa standartizācija, ļaujot nesteidzīgi doties ceļojumā no Port Augusta dienvidaustrumos līdz Kalgorlijai rietumos.