線路上を動力を用いた車両を運転し、人や物を迅速・安全に運搬する陸上交通機関。
狭義にはレールを敷設した線路をいう。
専用の用地でなく一般道路上に敷設された路面電車は、法制上は軌道とよんで区別している。
鉄道は中国語でも鉄路というが、鉄以外にコンクリート製の案内軌道を用いるものもある。
なお、鋼索で車両を支持し運転するものも鉄道の一種としている。
迅速・安全であること。レールを敷設した一定の軌道上を走行するので高速運転が可能であり、各種の保安設備を設置することができる。
新幹線の例によっても明らかなように、迅速と安全という相反する要素を両立させている。
1921年（大正10）10月14日、鉄道省の直営により公開された鉄道博物館がその前身である。
当初東京駅北口のガード下に設けられ、1936年（昭和11）に中央線の万世橋（まんせいばし）駅（1943年廃駅）敷地へ移転し、この施設が交通博物館本館として引き継がれた。
太平洋戦争中は一時閉館されていたが、終戦直後の1945年（昭和20）10月に財団法人日本交通公社が当時の管理者であった運輸省（現国土交通省）から経営を委託され、1946年1月交通文化博物館として再興し、1948年交通博物館と改称した。
その趣旨は、鉄道部門に限らず、交通全般にわたる資料の収集・保存と知識の普及にあった。
1949年同館の管理者は日本国有鉄道（国鉄）となり、1987年国鉄が分割・民営化後は東日本旅客鉄道（ＪＲ東日本）に承継された。
なお、経営は1971年以降、財団法人交通文化振興財団に委託していた。
2006年（平成18）5月、交通博物館は老朽化のため閉館。ＪＲ東日本の創立20周年記念にあわせ、2007年10月に埼玉県さいたま市に後継施設「鉄道博物館」が開館した。
なお、建設および運営は、財団法人東日本鉄道文化財団が行う。建物延べ床面積7554平方メートルのうち、展示スペースは4624平方メートルあり、保管資料は約24万点。
展示されているものは鉄道部門を中心として約2000点。