A Locomotiva Diesel-Elétrica ou Locomotiva híbrida a diesel, é um tipo de locomotiva ferroviária em que o motor principal é um motor diesel. Vários tipos de locomotivas a diesel foram desenvolvidos, diferindo principalmente nos meios pelos quais a energia mecânica é transmitida às rodas motrizes.

As primeiras locomotivas e vagões de combustão interna usavam querosene e gasolina como combustível. Rudolf Diesel patenteou seu primeiro motor de ignição por compressão  em 1898, e melhorias constantes no design dos motores a diesel reduziram seu tamanho físico e melhoraram suas relações potência-peso a um ponto em que um poderia ser montado em uma locomotiva. Os motores de combustão interna só operam eficientemente dentro de uma faixa de potência limitada e, enquanto os motores a gasolina de baixa potência podem ser acoplados a transmissões mecânicas, os motores a diesel mais potentes exigiram o desenvolvimento de novas formas de transmissão.  Isso ocorre porque as embreagens precisariam ser muito grandes nesses níveis de potência e não caberiam em uma estrutura de locomotiva padrão de 2,5 m (8 pés 2 pol) de largura, ou se desgastariam muito rapidamente para serem úteis.

Os primeiros motores a diesel de sucesso usavam transmissões diesel-elétricas e, em 1925, um pequeno número de locomotivas a diesel de 600 hp (450 kW) estavam em serviço nos Estados Unidos. Em 1930, Armstrong Whitworth do Reino Unido entregou duas locomotivas de 1 200 hp (890 kW) usando motores projetados pela Sulzer para a Buenos Aires Great Southern Railway da Argentina. Em 1933, a tecnologia diesel-elétrica desenvolvida por Maybach foi usada para impulsionar o DRG Classe SVT 877, um conjunto de dois carros intermunicipais de alta velocidade e entrou em produção em série com outros conjuntos de carros simplificados na Alemanha a partir de 1935. Nos Estados Unidos, a propulsão diesel-elétrica foi trazida para o serviço de passageiros da linha principal de alta velocidade no final de 1934, em grande parte através dos esforços de pesquisa e desenvolvimento da General Motors que remontam ao final da década de 1920 e dos avanços no design de carrocerias leves da Budd Company.