非電氣化鐵路（unelectrified railway）是指沒有經過電氣化改造的鐵路。
在非電氣化鐵路上，電力機車或動力分散式列車這兩種鐵路列車不能透過電力牽引供電系統獲得電能供應，因此無法運行。非電氣化鐵路的牽引動力是火車，主要是蒸汽機車和內燃機車，小部分鐵路會出現燃氣輪機車。由于非電氣化鐵路不行駛電力機車或動車組，因此運輸能力比電氣化鐵路要低，在運輸成本方面也較電氣化鐵路高。
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