Linia kolejowa Petersburg – Moskwa (ros. Октябрьская железная дорога; początkowo Николаевская железная дорога – od imienia cara Mikołaja I) – linia kolejowa o łącznej długości 649,7 km, łączy dwa największe miasta Rosji.
Linia jest najważniejszą arterią komunikacyjną w północno-zachodniej Rosji, obsługiwana jest przez Koleje Rosyjskie.
Od 1995 roku prędkość na linii wyniosła 200 km/h dla regularnych połączeń pasażerskich; podróż z Moskwy do Petersburga trwała około 4h 30 min.
Po modernizacji z lat 2004–2009 prędkość regularnych połączeń została podniesiona. W 2019 roku linia pozwalała na rozwinięcie 250 km/h na długości 9 km torów i 220 km/h na długości 110 km. Prędkość maksymalna na reszcie trasy wynosi przeważnie 200 km/h.
Historia Budowę linii kolejowej łączącej Petersburg i Moskwę nakazał car Mikołaj I 1 lutego 1842 roku. Inicjatywa ta była osobistym projektem Pawła Melnikowa (1804–1880), inżyniera i administratora, który nadzorował prace budowlane. Pomnik Melnikowa znajduje się w pobliżu moskiewskiego Dworca Leningradzkiego.