Le TGV (sigle de train à grande vitesse) est une rame automotrice de conception française alimentée par caténaire et propulsée par des moteurs électriques, atteignant régulièrement la vitesse de croisière de 320 km/h sur des lignes à grande vitesse (LGV).
Depuis sa mise en service en 1981, un réseau de lignes nouvelles à grande vitesse a été construit en France, qui atteint 2 700 km en juillet 2018, le quatrième au monde par sa taille, après ceux de la Chine, du Japon et de l'Espagne.
Les trains ont été initialement conçus par la SNCF et Alstom, et largement construits par la société Alstom en France, permettant des améliorations techniques et la modernisation des intérieurs (fournis par Bombardier Transport). Les TGV sont notamment fabriqués à Belfort (Alstom) pour les motrices et à Aytré (Alstom) pour les remorques intermédiaires, d'autres composants venant d'autres sites comme Tarbes (Alstom) pour la traction, Le Creusot (Alstom) pour les bogies, etc.
Un TGV est habituellement composé de deux locomotives, appelées motrices, indépendantes, encadrant une rame articulée de huit ou dix voitures. Les TGV TMST d'Eurostar présentent toutefois des particularités liées aux règles de sécurité pour le franchissement du tunnel sous la Manche.
Depuis le retrait, en 2015, des sept demi-rames du TGV postal utilisées par La Poste entre Paris et Cavaillon (Vaucluse), les TGV d'Alstom assurent exclusivement le transport de voyageurs. Ils circulent principalement en France (avec les marques « TGV inOui » et « Ouigo » de SNCF Voyageurs), mais également entre la France et ses voisins ; ils sont alors exploités soit par la SNCF elle-même, soit par des entreprises ferroviaires filiales de la SNCF (Eurostar, dont l'ex-Thalys), soit encore dans le cadre de partenariats commerciaux entre la SNCF et les opérateurs nationaux concernés (par le biais de la marque « DB SNCF en coopération », qui fut gérée par Alleo, ou encore de la société « Lyria »). En outre, des dérivés du matériel roulant TGV ont été spécifiquement conçus pour circuler en Espagne, en Corée du Sud et aux États-Unis, mais les services commerciaux respectifs n'ont aucun rapport avec la SNCF.
Un record du monde de vitesse sur rail a été homologué par la rame V150. La rame était constituée des deux motrices du TGV POS no 4402, encadrant les deux remorques d'extrémité du TGV Duplex no 618. La rame a atteint 574,8 km/h le 3 avril 2007.
