長株潭城際鐵路（Changsha-Zhuzhou-Xiangtan Intercity Railway）是中國湖南省境內一條連接長沙市、株洲市和湘潭市的城際鐵路，呈南北走向，為長株潭城際軌道交通網的主干線路。長株潭城際鐵路全長105千米，共設24座車站；設計速度200千米/小時，列車初期運營速度160千米/小時。長株潭城際鐵路于2010年6月30日動工建設；長沙站以南段于2016年12月26日竣工運營；長沙站以西段于2017年12月26日建成通車。

長株潭城際鐵路走向為“人”字形，從長沙站南端引出后，向南經暮云分岔，分別接入株洲、湘潭站；向西過湘江至雷鋒大道。西向線路在長沙城區內由長沙站北段引出后并行京廣鐵路，于德雅路前以隧道方式進入地下，向西下穿東風路、芙蓉北路，沿開福寺路西行，穿過湘江后沿杜鵑路經長沙市政府北側至雷鋒大道站。南向線路由長沙站南段引出后，向南在樹木嶺附近以隧道方式進入地下，穿行12.64千米后從汽車南站附近出隧道，以高架橋形式沿老107國道、芙蓉南路引入暮云站。線路從暮云站向南引出后分岔：一條沿京廣鐵路東側以高架橋形式經白馬壟，沿株洲市紅旗路至白石港，下穿新華西路引入既有株洲站后向南走地面延伸至七斗沖；另一條向西跨京廣鐵路，以高架橋形式過昭山，沿芙蓉大道東側經荷塘，過板塘，跨湘江接入湘潭站。