Vysokorychlostní železniční trať, zkráceně VRT, je železniční trať, na které jsou povoleny vyšší rychlosti než na tradiční železniční síti. Navzdory absenci mezinárodně uznávaných norem se za vysokorychlostní považuje taková trať, kde je traťová rychlost 250 km/h nebo vyšší (u nových tratí), nebo alespoň nad 200 km/h (u modernizovaných starších tratí), a dále propojky těchto tratí a části s nižší rychlostí závisle na konfiguraci terénu nebo pro nezbytný průjezd městem. Některé nové tratě jsou konstruované pro rychlost 350 km/h, ale zatím je na nich stanovena maximální rychlost nižší.
Nové vysokorychlostní tratě se budují převážně pro provoz vysokorychlostních vlaků, ovšem vzhledem k finanční náročnosti výstavby a údržby i nadále probíhá projektování a výstavba tzv. smíšených vysokorychlostních tratí určených i pro nákladní dopravu, které zásadně zvyšuje návratnost investice zejména v případě výstavby dlouhých tunelů (např. Brennerský úpatní tunel).
Konstrukce koleje na vysokorychlostní trati se významně neliší od konvenční trati – kolejový rošt složený z pražců a bezstykových svařovaných kolejnic ve štěrkovém loži, případně pevná jízdní dráha. I v zemích s tradičně používanými jinými rozchody (Japonsko, Španělsko) byl zvolen normální rozchod 1435 mm.
Strategické koncipování tratí a částečně i jejich projektování se stát od státu liší, závisle na objektivních determinantech. Pro strategická rozhodnutí jsou zejména důležité hustota, struktura a charakter osídlení, stejně jako reliéf terénu a demograficko-ekonomické ukazatele, jakými jsou nejvíce mobilita obyvatelstva a její naléhavost. Jiná je koncepce v rovinatých zemích s méně koncentrovanými sídly a jiná v hornatých zemích s rozptýlenou urbanizací. Vedle těchto objektivních determinant hraje velkou roli i složitá soustava subjektivních faktorů a ve výrazné míře i potřeba státní prestiže. Rozhodujícím kritériem je ekonomická síla společnosti ve vztahu k pravděpodobné návratnosti a to závisle na prve jmenovaných danostech.
Vysokorychlostní tratě navrátily železnici do dobrého konkurenčního postavení. Železnice je v ostrém soutěžním postavení s jinými druhy dopravy, dokázala prostřednictvím vysokorychlostních tratí vyrovnávat tlak letecké dopravy, proti které disponuje menší rychlostí, ale tuto nevýhodu naopak vyrovnává tím, že její nádraží jsou přímo v centrech měst (v uzlech rozvětvené místní dopravy) na rozdíl od letišť vzdálených od měst na okraji volné krajiny. Odlehlost letišť vyvolává další nároky (časové, finanční a organizační) na dopravu do center. Oproti silniční dopravě pak dosahuje vyšších rychlostí i přepravní kapacity.
Nejstarší vysokorychlostní trať na světě je japonský Šinkansen, spojující Tokio a Ósaku, otevřený v roce 1964 pod názvem Tókaidó-šinkansen, tehdy dovolující cestovní rychlost 210 km/h (od roku 2015 285 km/h).Celková délka provozovaných vysokorychlostních tratí na světě je 58 000 km (k září 2022), ve stavbě je dalších 20 000 km a plánováno je 20 000 km.
