Sankt Peterburg-Moskova demiryolu, Rusya'da başkent Moskova ile Sankt-Peterburg kentlerini birbirine bağlayan bir demiryolu hattıdır. Hat, 649.7 km olup Leningrad, Novgorod, Tver ve Moskova oblastları üzerinden geçmektedir ve Rusya'nın kuzeybatı bölgesinde önemli bir ulaşım yoludur.
Demiryolunun inşaatına 1842 yılında başlandı ve 1 Kasım 1851 tarihinde tamamlandı. Mart 2009 tarihinde başlatılan Sapsan hızlı tren hizmeti 250 km/h hıza ulaşabilmektedir.