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城市軌道交通（英語：Urban rail transit），是城市公共交通系統中的一個重要組成部分，泛指在城市中沿特定鐵軌運行的公共交通工具。

類型

城市軌道交通系統是對此一系統的現象進行描述的命名方法，「城市」指在人口稠密的城市地區，「軌道交通」是指以軌道形式為主的交通模式，其中又包括了通勤鐵路、地鐵、輕軌、單軌鐵路、有軌電車、導向公車、纜索鐵路及索道（可能亦包括無軌電車）等多種類型。

城市軌道交通在中國大陸的定義是：「採用專用軌道導向運行的城市公共客運交通系統，包括地鐵系統、輕軌系統、單軌系統、有軌電車、磁浮系統、自動導向軌道系統、市域快速軌道系統。」

地鐵

大多數的城市軌道交通系統都建造於地底之下，故多稱為「地下鐵路」，或簡稱為地鐵、地下鐵。由於為了配合修築的環境，也有地面及地上的路段存在，因此通常涵蓋了都會地區各種地底與地面上的高、中運量交通運輸系統。

捷運

在台灣，高運量與中運量之城市軌道交通系統通常被稱為「捷運」（MRT），用法類似於地鐵，是為了區別台灣鐵路的地下化區段而新創之詞彙，與運能較低的輕軌運輸（LRT）相對。馬來西亞的捷運也是類似的用法。 但在中國大陸或香港，「捷運」一般是指旅客捷運系統。

通勤鐵路

通勤鐵路一般是指利用現有的城際鐵路改建升級，使之能提供短距離運輸服務之路線，但沒有十分明確之定義，在部分鐵路發達的國家與地鐵之界線十分模糊。 例如香港的東鐵線是重型鐵路系統，服務對像同時包括短距離通勤乘客和中長距離的跨境乘客。日本各都會區鐵路線，如東海道線，服務對象也同時包括短距離通勤乘客和中長距離的跨縣的城際乘客，更甚者會與地下鐵路作直通運行，但也有專門用於通勤的線路，比如山手線。2000年後的台灣鐵路，亦開始推行「捷運化」，逐漸納入城市軌道交通的一環，不再僅以服務中長程運輸為主。

輕軌（輕鐵）

除重型鐵路系統之外，港鐵擁有的香港輕鐵是全球最高時速的無閉塞輕鐵系統之一。

在專業領域，「輕軌」與「地鐵」的區分方式在於線路適應能力的不同，「輕軌」指具備和機動車混行能力的城市軌道交通系統，而「地鐵」指不具備和機動車混行能力的城市軌道交通系統。 輕軌電車由於可以與其他交通工具共同使用道路路面，因此有時習慣上可能不被算在城市軌道交通系統範圍之內。但是隨着現代公共交通技術的發展，也有越來越多的城市採用有軌電車和輕軌混合的方式，在腹地寬廣的地方單獨架軌，在腹地狹窄的地方則采公用道路路面，根據具體情況靈活設站，兩者的分界也越來越模糊。港鐵便包括一個擁有十二條路線的輕鐵系統。 然而在中國大陸地區，修建於地上或高架橋上的城市軌道交通系統及國鐵通常可能被錯誤地稱為「輕軌」，比如廣珠城際鐵路、武漢地鐵1號線。

有軌電車

在汽車技術成熟、普及之前的十九世紀末至二十世紀，有軌電車曾經是城市內部公共交通的主力，基本上是輕軌運輸系統分類下面的一種。在中國，有軌電車曾經相當普及，大中城市如上海、北京、天津、廣州、哈爾濱、瀋陽、長春、大連、鞍山等均有建設。1949年後，大量有軌電車系統被拆除，僅有長春、大連的有軌電車還保留或改建，作為普通（非觀光）市內公交工具。進入二十一世紀，中國大陸又重新開展了新一輪的有軌電車建設，包括南京、珠海、瀋陽、淮安、蘇州、上海、北京、彿山等大、中、小城市均開始了有軌電車建設。一些規模中等的首府城市，例如海口、拉薩，也將有軌電車作為城市軌道交通規劃的首要選項。

單軌鐵路

單軌鐵路是一種新型的運輸工具。其適應性高：爬坡能力強、轉彎半徑小、視覺衝擊低，但運能則相對較差。故此常用於人口非常密集的都市核心區或地理限制較大的近郊地區作擴大鐵路服務範圍之用，規模中等的城市也可作為鐵路網的骨幹。例如日本的東京單軌電車、馬來西亞的吉隆坡單軌列車、新加坡的聖淘沙捷運及中國大陸重慶市重慶軌道交通二號線和三號線。