Transkontinentalna železnica je železniški sistem, ki prečka celotno celino in se konča na morju ali drugih celinskih mejah. Ti železniški sistemi so bili nekoč vrhunec človeških tehnoloških inovacij, še danes pa se za mnoge izkažejo za uporabno in priročno prevozno sredstvo. Transkontinentalne železnice še vedno obstajajo po vsem planetu in se redno uporabljajo za potniški in tovorni promet.
Mnogi zgodovinarji menijo, da je izgradnja ameriške prve transkontinentalne železnice pomemben trenutek v zgodovini ZDA. Železnica, zgrajena v 1860-ih, se je pridružila kulturnim zatočicam vzhodne obale z odprtimi, cvetočimi divjinami Zahoda, s čimer je odpravila naporne mesece nevarnih potovanj za tisoče popotnikov. Ta transkontinentalna železnica je dejansko neposredno prečkala približno polovico države; vzhodni terminal v Omahi v Nebraski je bil povezan z že obstoječo mrežo vzhodnih železnic. Šele leta 1869 je železnica prišla v stik s Tihim oceanom, saj je bila prvotna zahodna postaja oddaljena več kot 100 milj (161 km) od Pacifika v kalifornijskem glavnem mestu Sacramento.
Medtem ko je bila ameriška transkontinentalna železnica cenjena kot svetel trenutek ameriške tehnološke premoči, se je sama železnica izkazala za komercialni neuspeh. Mogočni železniški baroni, ki so bili lastniki proge, so kmalu izvedeli, da so stroški vzdrževanja proge, ki poteka skozi desetine vremenskih in višinskih območij, veliko dražji, kot so prvotno načrtovali. Čeprav je združila državo, je železnica kmalu propadla. Čeprav deli železnice ostajajo v uporabi v 21. stoletju, se ne uporablja več kot čezcelinska pot.
Transsibirska železnica, ki povezuje Moskvo z Japonskim morjem, se je soočila z veliko težjimi podnebnimi razmerami kot ameriška prizadevanja, a se je sčasoma izkazala za veliko bolj vzdržljivo. Ta transkontinentalna železnica, ki se je začela leta 1891, je bolj ali manj nenehno gradila in izboljševala ter postala ena najbolj znanih železniških poti na svetu. V 21. stoletju čas prehoda od Pacifika do zahodne meje Rusije traja približno 12 dni tranzita.
V Avstraliji se je velika transavstralska železnica soočila z zanimivimi težavami pri oblikovanju, ko je v začetku 20. stoletja prečkala smrtno vročo ravnino Nullabor. Glavna skrb je bila, da ima vsaka posamezne avstralske države posebne tirne širine, od katerih se nobena ne ujema med seboj. Hitrost na progi je bila zaradi te težave močno prizadeta, zaradi česar so bili potniki in tovor prisiljeni k razkladanju in ponovnem natovarjanju na različne lokomotive vsakič, ko se je širina širine širine premaknila. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je bila dokončana standardizacija te najjužnejše transkontinentalne železnice, ki je omogočila lagodno potovanje od Port Augusta na jugovzhodu do Kalgoorlieja na zahodu.