miniatura|340x340px|Líneas de alta velocidad en servicio en mayo de 2024 La alta velocidad ferroviaria en España se compone de varias líneas de alta velocidad, administradas, como toda la infraestructura de alta velocidad, por Adif-Alta Velocidad, por las que circulan servicios de mercancías y pasajeros, siendo estos últimos realizados por tres operadoras: la empresa pública española Renfe Viajeros, con sus marcas AVE y Avlo; la empresa pública francesa Ouigo España, con su marca Ouigo; y la empresa privada española ILSA, con su marca Iryo.

En septiembre de 2024 la red tenía en servicio 3974 kilómetros de infraestructuras. La mayor parte de la red estaba construida en ancho de vía internacional (3025 km) y el resto en ancho ibérico (675 km) y en ancho mixto (197 km).La red se organiza en un sistema de corredores, todos ellos con origen en Madrid (aunque existen proyectos no radiales como el Corredor Mediterráneo), calcando así la radialidad de la red convencional. La primera línea en inaugurarse fue la LAV Madrid-Sevilla en 1992 y, tras tener una gran expansión en los 2000, en la actualidad la red continua expandiéndose.

Se trata de la red ferroviaria de alta velocidad más extensa de Europa y la segunda en todo el mundo, solo por detrás de China.

En 2011 la Dirección General de Movilidad y Transportes de la Comisión Europea incluyó en la Red Transeuropea de Ferrocarril de Alta Velocidad cinco corredores en España: Mediterráneo, Atlántico, Central, Cantábrico-Mediterráneo, y Atlántico-Mediterráneo, de los que los dos primeros (Mediterráneo y Atlántico) fueron declarados prioritarios en 2013.

Definiciones de alta velocidad La propia UIC habla de «definiciones» y da un significado amplio y general; concretamente solo menciona velocidades superiores a 250 km/h para líneas de nueva construcción o 200 km/h para líneas reformadas. Según la definición española (ADIF AV) y europea se considera alta velocidad siempre que se cumplan algunas de estas características:

Redes: el sistema ferroviario español que forma parte del sistema ferroviario transeuropeo de alta velocidad incluye: Líneas especialmente construidas para la alta velocidad, equipadas para velocidades por lo general iguales o superiores a 250 km/h. Líneas especialmente acondicionadas para la alta velocidad equipadas para velocidades del orden de 200 km/h. Líneas especialmente acondicionadas para la alta velocidad, de carácter específico debido a dificultades topográficas, de relieve o de entorno urbano, cuya velocidad deberá ajustarse caso por caso. Esta categoría incluye también las líneas de interconexión entre las redes de alta velocidad y convencionales, los tramos de estación, el acceso a las terminales, almacenes, etc., que son recorridos a velocidad convencional por material rodante de «alta velocidad».

Vehículos: el sistema ferroviario español que forma parte del sistema ferroviario transeuropeo de alta velocidad engloba los vehículos concebidos para circular a: Velocidad de 250 km/h como mínimo en las líneas especialmente construidas para la alta velocidad, pudiéndose al mismo tiempo, en las circunstancias adecuadas, alcanzar velocidades superiores a los 300 km/h. Velocidad del orden de 200 km/h en las líneas anteriores, en caso de ser compatibles con las posibilidades de esas líneas. Vehículos concebidos para funcionar a una velocidad máxima inferior a 200 km/h que posiblemente vayan a circular por toda la red transeuropea de alta velocidad, o por una parte de esta, cuando sean compatibles con los niveles de rendimiento de dicha red, que deberán reunir los requisitos que garanticen un funcionamiento seguro en esa red.

Hay que tener en cuenta que dependiendo las diferentes características los requisitos técnicos son muy diferentes a pesar de que todos ellos se denominen «alta velocidad».

Diferencias de criterio entre ADIF y UIC Así, al no haber ni definiciones ni características técnicas exactas, en España en 2020 la UIC considera de alta velocidad a las líneas o tramos Zaragoza-Huesca, Orense-Santiago de Compostela (La Coruña) y Sevilla-Cádiz mientras que Adif no lo hace; mientras que ADIF sí considera el tramo Plasencia (Cáceres)-Badajoz de alta velocidad mientras que la UIC no lo considera así. Por ello, la diferencia de 3.330 km por parte de la UIC y 3.974 km por parte de ADIF.

Mientras que ADIF y UIC sí consideran alta velocidad la Variante de Pajares, Y vasca, el tramo La Coruña-Vigo (Pontevedra) del Eje Atlántico y a la futura línea Madrid-Extremadura que no cumplen íntegramente los criterios de la UIC. Estos casos serían similares a ciertas excepciones, siendo lo más extremos cuando la UIC considera de alta velocidad al Corredor Noreste de Estados Unidos, donde comparte vía con trenes de cercanías y de mercancías, o a los Mini-Shinkansen, antiguas líneas de vía estrecha adaptadas al ancho estándar y donde la velocidad máxima es de 130 km/h.

Por ello, las características de las mismas pueden ser muy heterogéneas, y en España van desde los 200 km/h de velocidad máxima del tramo Zaragoza-Huesca y Plasencia-Badajoz (aunque haya otras líneas o tramos «no AV» que superan esas velocidades), hasta los 310 km/h máximos de la línea de alta velocidad Madrid-Zaragoza-Barcelona-Frontera francesa, por lo que la comparación con el resto de países resulta compleja al contar algunos países como España con muchos tramos y kilómetros con velocidades menores a 250 km/h que se consideran «alta velocidad» según los criterios de algunos organismos o administraciones (que bien podrían considerarse «altas prestaciones»).

Historia Los inicios El 7 de junio de 1966, durante una serie de ensayos de la locomotora 2000-T de Talgo especial para remolcar el Talgo III, se alcanzan los 202 km/h en el trayecto entre Sevilla y Los Rosales (Sevilla): era la primera vez que en España se circulaba a esa velocidad, aunque tuvieron que pasar muchos años más para que la alta velocidad se consolidase, cosa que no ocurrió hasta los años 1990.

Varios años después de este ensayo, el 20 de mayo de 1972, la locomotora 3005-T de Talgo-Krauss-Maffei, bautizada como «Virgen de la Bien Aparecida», alcanzó los 222 km/h en la línea Madrid-Barcelona, entre las estaciones de Azuqueca de Henares (Guadalajara) y Meco (Madrid), constituyendo el récord mundial con tracción diésel.

En 1976, se comenzó a investigar en España con un tren derivado del ETR-401 Pendolino italiano, enmarcado en España dentro de la serie 443 de Renfe, del que solo se construyó una unidad que se "preserva" en Castejón (Navarra). Con este tren se llevó a cabo una serie de ensayos, siendo en uno de ellos el 6 de mayo del año 1987 en el que se alcanzarían los 206 km/h entre los puntos kilométricos 220 y 221 de la línea de Madrid a Alicante, en el tramo entre Villarrobledo (Albacete) y Minaya (Albacete). miniatura|Un tren de la Serie 443 de Renfe «Platanito» en Aranjuez en 1990 Este tren se denominó popularmente «El Platanito» debido al color amarillo con el que estaba pintado y oficialmente Electrotrén 443, siendo considerado un "icono" de la modernización del ferrocarril en los años 1970 y 1980. Fue construido por la empresa Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF) bajo licencia de Fiat en 1976 y su destino era el de estudiar la pendulación activa en el ferrocarril, tecnología que permite aumentar la velocidad en trazados sinuosos. La construcción de dicho tren se debió a un acuerdo entre Fiat, RENFE y CAF; en Italia se construyó otro tren similar dentro de ese acuerdo. La primera línea que cubrió fue Gijón (Asturias) y Madrid, donde redujo la duración del viaje en dos horas, luego entre Madrid-Chamartín y Albacete y Madrid-Atocha con Jaén. Tras una breve parada, realiza pruebas de Madrid a Valencia, Vigo (Pontevedra), Gijón (Asturias) y Barcelona y es apartado de nuevo del servicio para aparecer poco después como tren turístico en las líneas ‘Murallas de Ávila’ y posteriormente ‘Doncel de Sigüenza’.El Correo (18 de noviembre de 2012):Decadencia de un icono ferroviario. 'El Platanito' se pudre en Castejón. Varado a su suerte en vía muerta, sin motor ni catenaria y cubierto de herrumbre, este electrotrén símbolo de la modernización del ferrocarril español corre serio peligro. Autor: Mikel Iturralde

La alta velocidad llega a España: nace el Renfe AVE

miniatura|Tren AVE S-100 en la estación de Córdoba En 1981 se inauguró en Francia la primera línea de TGV y comenzaron a proyectarse las primeras líneas de alta velocidad en Europa. En España la primera línea escogida para ser realizada en alta velocidad fue el Nuevo Acceso Ferroviario a Andalucía, línea entre Getafe (Madrid) y Córdoba de la que ya se habían iniciado algunos trabajos de construcción. Tenía como objetivo ser alternativa de alta capacidad al congestionado paso de Despeñaperros, de vía única.

En 1988 se decidió que la nueva red de alta velocidad tendría ancho de vía estándar, también llamado internacional o UIC, al igual que el resto de Europa, pero incompatible con el ancho ibérico de España. Al no poder continuar los trenes por la red ya existente, la primera línea tuvo que alargarse hacia Madrid por un lado y Sevilla por el otro, coincidiendo con la Exposición Universal de Sevilla de 1992.

En diciembre de 1988 el Gobierno de España adjudicó el llamado «contrato del siglo», valorado en 85 533 millones de pesetas, convocado por Renfe para modernizar su material rodante mediante la adquisición de 24 trenes de alta velocidad y 75 locomotoras de gran potencia. El Gobierno decidió repartir el contrato: los trenes serían suministrados por la compañía francesa Alsthom (series 100 y 101 de Renfe), mientras que la alemana Siemens AG se encargaría de las locomotoras (serie 252 de Renfe).

El «contrato del siglo» incluía acuerdos para la fabricación en España de al menos el 80 % del material, así como para la reordenación de la industria ferroviaria nacional y el mantenimiento de las factorías y talleres de Barcelona, Valencia, Madrid y Alcázar de San Juan (Ciudad Real). Mediante estos acuerdos industriales, Alsthom debía hacerse con el control de los fabricantes españoles Macosa, MTM y Ateinsa —estos dos últimos propiedad del Estado a través del Instituto Nacional de Industria (INI)—. Además, debía mantener un nivel de subcontratación con el fabricante privado CAF por un valor de unos 15000 millones de pesetas.

Tras cinco años de obras, los 471 km de la línea de alta velocidad Madrid-Sevilla fueron inaugurados oficialmente el 14 de abril de 1992. Esta nueva infraestructura, la primera línea construida en España para trenes de alta velocidad en ancho estándar, fue diseñada para permitir velocidades máximas de hasta 300 km/h, y su coste global (incluyendo el material) alcanzó los 450 000 millones de pesetas. Su explotación comercial por parte de la empresa pública estatal Renfe, bajo la marca «AVE» (Alta Velocidad Española), comenzó el 21 de abril coincidiendo con la apertura de la Exposición Universal de Sevilla. La línea discurre entre las estaciones de Madrid-Puerta de Atocha y Sevilla-Santa Justa, con paradas intermedias en Ciudad Real, Puertollano (Ciudad Real) y Córdoba. Para dar servicio además a otras ciudades fuera de la línea de alta velocidad, pero aprovechando esta en lo posible, en mayo de 1992 comenzaron a circular trenes Talgo entre Madrid y Málaga (rebautizados en 1993 como «Talgo 200», y extendidos también a Cádiz, Huelva, Granada o Algeciras (Cádiz)), los cuales gracias a su tecnología de cambio de ancho son capaces de circular tanto por la línea de alta velocidad en ancho estándar como por las líneas convencionales en ancho ibérico, logrando importantes rebajas en los tiempos de viaje.