A Linha de Alta Velocidade Lisboa-Madrid é um projeto de uma linha de alta velocidade de tráfego de passageiros, localizada em Portugal e em Espanha, que, se for concluída, ligará as capitais destes dois países em bitola europeia, permitindo uma velocidade máxima de 350 km/h. No lado português, o projeto foi suspenso em 2011 por tempo indeterminado.

Os primeiros projetos para construir uma ligação em alta velocidade entre Lisboa e Madrid datam do início da década de 1990; em 2003 os governos de Portugal e de Espanha acordaram que a LAV deveria cruzar a fronteira em Elvas/Badajoz. Se em Espanha a construção de linhas de alta velocidade é um assunto relativamente consensual, em Portugal assistiu-se a uma grande controvérsia na sociedade civil sobre a necessidade de dotar o país deste tipo de infraestruturas. No lado português, o governo esteve empenhado na construção da LAV Lisboa–Elvas até 2011; nesse ano, o projeto foi suspenso por tempo indeterminado devido aos efeitos da Grande Recessão. Embora nenhum governo português tenha inteiramente abandonado o projeto da LAV Lisboa–Madrid (e de outras LAV em Portugal), em 2018 este assunto era considerado um "tabu" que estava à espera de melhor altura para ser debatido.

De acordo com o projeto de 2003 (o chamado projeto do "pi deitado"), a LAV Lisboa–Madrid seria uma das 5 linhas de alta velocidade que seriam construídas em Portugal e uma das 4 que atravessaria a fronteira entre este país e Espanha.

Devido ao facto de esta linha estar planeada em bitola europeia (1435 mm), em vez de em bitola ibérica (1668 mm), previa-se que iria facilitar as ligações por ferrovia com o resto da Europa. Os comboios estariam aptos a fazer a ligação entre Lisboa e Madrid a uma velocidade máxima de 350 km/h, percorrendo a distância que separa as duas cidades em 2:45h, num serviço direto. Previa-se inicialmente que a linha estivesse concluída entre 2013 e 2015.