Локомоти́в (франц. locomotive, от лат. loco moveo — сдвигаю с места), тяговая машина для передвижения поездов по рельсам: электровозы (контактные и аккумуляторные), моторные вагоны (электро- и дизель-поездов), тепловозы, автомотрисы, мотовозы, газотурбовозы, паровозы, комбинированные (дизель-электровозы и др.).
В зависимости от вида первичного источника энергии современные локомотивы делятся на тепловые, электрические и на магнитной подушке. Тепловые локомотивы — паровозы, паротурбовозы, тепловозы, мотовозы, газотурбовозы — имеют собственные силовые установки для выработки энергии. На паровозе — это паровая машина, на паротурбовозе — паровая турбина, на тепловозе и мотовозе — двигатель внутреннего сгорания, на газотурбовозе — газовая турбина. К электрическим локомотивам относятся контактные и аккумуляторные электровозы. Контактные электровозы своих источников энергии не имеют и получают её через электрическую контактную сеть. Аккумуляторные электровозы имеют аккумуляторные батареи, которые периодически заряжаются от постоянных источников тока. Кроме основных типов локомотивов, существуют различные комбинированные: дизель-электровозы, теплопаровозы, контактно-аккумуляторные электровозы и др. В дизель-поездах функции локомотивов выполняют также моторные вагоны, входящие в состав дизель-поездов, турбопоездов и электропоездов, а также авто- и мотодрезины. По предназначению локомотивы разделяются на магистральные и промышленные. Магистральные локомотивы, эксплуатируемые на железных дорогах общего пользования, в свою очередь, подразделяются на грузовые, пассажирские — для тяги поездов, и маневровые — для работы на станциях. Промышленные локомотивы используются для перевозок на внутризаводских путях, в рудниках, шахтах и т. п. Выпускаются локомотивы для широкой и узкой рельсовой колеи.
Все виды локомотивов характеризуются номинальной мощностью, силой тяги, скоростью и кпд; электровозы, кроме того, — родом тока и напряжением, тепловозы и газотурбовозы — типом передачи.
Историю создания разных видов локомотивов см. в ст. Железнодорожный транспорт.