三茂铁路是一条横贯广东省中部至西部的一条铁路，起自佛山市三水区，线路自广三线上的三水站出岔，经肇庆、新兴、阳春，西到广东省茂名市，全长357公里，共有车站34个。三茂铁路是一条中华人民共和国铁道部与广东省合资修筑的一条路网性地方铁路，是连接珠江三角洲与粤西地区的交通干线。

三茂铁路建于1958-1961年、1977-1991年。三水至云浮腰古镇段的91公里路轨于1983年建成，三茂铁路全线于1991年建成，1991年5月3日正式投入营运，全程单线铁路。现时全线尚未电气化，所有列车均由柴油机车牵引。

2004年2月29日起，因广州铁路集团控股的三茂铁路股份有限公司管辖范围增加原由广铁集团羊城铁路总公司管辖的广三铁路，原广三铁路和三茂铁路正式合并为广茂铁路，取消三茂铁路此线路名称，但三茂铁路股份有限公司仍然负责管辖广茂铁路。同时中华人民共和国铁道部铁道部将广茂铁路由二级线路调整为一级线路