列車交換（れっしゃこうかん）とは、鉄道の単線区間において両方向からの列車が駅（交換駅）または信号場において行き違いすることである。列車交換がうまくいかなければ正面衝突などの重大事故に直結するため、駅（または信号場）間の単線区間を1つの閉塞区間とし、対向する列車が同じ閉塞区間に同時に在線[1]することがないよう、交換設備のある施設には確実性・安全性の高い保安装置が必要とされる。
なお「車両交換」は言葉が似ているが、これは車両運用の都合や、車両故障などの突発的な障害、ダイヤ混乱時の早期回復などのために、乗客や貨物などを途中駅で別の車両に乗せ換えること及び、その上で運行管理上は同一の列車とみなして（例外あり）運行を継続することであり、意味が全く異なる。
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