海南东环铁路（简称东环铁路）是位于中国海南省的一条高速铁路。该铁路连接海口市及三亚市，沿途经过文昌市、琼海市、万宁市和陵水黎族自治县，于2010年12月30日通车。东环铁路为国家I级双线电气化铁路，总投资202.24亿元人民币，以客运为主并兼顾少量轻快货物运输和海口市内通勤运输，与海南西环高速铁路构成中国首条的环岛高速铁路，也是全球唯一环岛高速铁路。该铁路主要开行动车组列车，而其中站间距较短的海口站至美兰站区间于2019年开始开行海口市郊列车，兼作海口市的城市轨道交通系统。
海南东环铁路自KO+000至K309+629，线路设计速度为250公里/小时，其中海口站至海口东站最高设计速度为120公里/小时。全线目前共有15个车站（其中1个车站暂缓开业），分别为海口、长流、秀英、城西、海口东、美兰、文昌、琼海、博鳌、和乐、万宁、神州、陵水、亚龙湾、三亚站，其中海口站、海口东站、三亚站为城际列车始发终到站。另设三亚动车运用所，与三亚站衔接。其中三亚、海口站为与海南西环线的接轨车站，长流、秀英、城西、博鳌、和乐、神州、亚龙湾站为未设配线车站。
2007年7月30日，由铁道部、广州铁路集团、海南控股发展公司共同出资的正式成立海南东环铁路有限公司。总投资额192.2亿元人民币，由铁道部与海南省共同出资。2007年9月29日开工，2010年12月通车。旅客从海口至三亚全程仅需90分钟，较高速公路平均时间缩短一半，绕岛一周亦只需三个多小时。预计近期运量为每年1,800万人，远期运量为每年2,500万人。
2010年10月14日12时16分，由内燃机车头牵引的“和谐号”CRH2-010A综合检测车从粤海铁路南港码头下船，驶向海口火车站，标志着“和谐号”动车组首次登上海南岛。
2010年12月30日，海南东环铁路通车。
本线开通时所使用的列车大多数为CRH1A型和谐号电力动车组。2016年11月18日起，海南东环铁路上行驶的列车陆续更换为CRH1A-A型和谐号电力动车组，现已全部更换。2021年2月初起，复兴号CR300AF型电力动车组开始在海南东环铁路运行。2011年博鳌亚洲论坛年会期间，CRH380A曾经在海南东环铁路运行过。年会结束后，车底转配至北京铁路局，已不再在海南东环铁路运行。
2011年甬台温铁路列车追尾事故发生后，由于铁路部门认为当时高铁是新生事物，安全经验匮乏，因此自2011年8月16日起，海南东环铁路运行时速由250公里降至200公里。2017年1月起，海南东环铁路恢复250公里的运行时速。
2019年6月29日，为海口市郊铁路（即本线海口至美兰区段）提供的首四列CRH6F-A市域动车组以无火回送方式送达海南岛，海南东环铁路开始使用城际动车组。此次运抵的市域动车组列车运用了海口当地特色元素，包括木棉花、蜂虎鸟、水菜花、三角梅、水蕨菜、椰子树、白鹈鹕，先期运行的列车包括木棉花号、蜂虎鸟号、白鹈鹕号和水菜花号，而水蕨菜号、三角梅号、椰子树号则于2019年9月运抵。2019年7月1日，海口市郊列车开通试运营。2021年4月初，CR300AF型动车组开始在海南环岛高铁上运行。
海南东环铁路开通之初，共开行动车组10对。截至目前，海南东环铁路共开行动车组列车48对，其中海口/海口东—三亚20对、三亚—三亚环线16对、海口东—海口东环线12对。2019年7月1日市郊列车开通后，初期每日开行13对，其中海口—海口东7对，海口—美兰6对；之后逐渐增加到每天开行21.5对，其中海口—海口东10对，海口—美兰11.5对。2019年8月28日起，该线启用新版列车运行图，所有D字头列车车次全部改为C字头，周一至周四开行列车32.5对，其中环岛高铁东段本线车20对，三亚-三亚环岛车6.5对、海口东-海口东环岛车6对；周五至周日开行列车35对，其中环岛高铁东段本线车21对，三亚-三亚环岛车8对、海口东-海口东环岛车6对。另外，调图后共开行市郊列车40.5对，其中海口-海口东26对，海口-美兰14.5对；周五至周日开行市郊列车49.5对，其中海口-海口东31对，海口-美兰18.5对。
下表为运行于海南东环铁路的C字头列车各站间的车费（单位：人民币，2017年1月20日起施行）。
其中，左下方数字为二等座票价，为一等座票价：
注：
2013年10月8日起，中铁银通卡持卡人可在海南东环铁路沿线各车站直接刷卡过闸乘车。
2016年12月1日起，12306网站和手机客户端用户在购买海南东环铁路车票时，可以使用选座功能。
2018年11月22日起，海南东环铁路全线实行电子客票服务试点，实现乘车凭证全面无纸化和多样化，报销凭证逐步电子化。
2019年，海南东环铁路全线实行铁路e卡通进站功能。
全线共设21个车站，其中目前正在营业中的车站有11个，暂缓开业的车站有1个，规划中或建设中的车站有6个：
三亚市政府提出拟对三亚站至陵水站区间进行公交化改造，并开工建设规划海棠湾站。目前工程正处于前期研究阶段。
