行李遗失，是指公共运输机构，例如航空公司、航海游轮、或铁路公司等运输公司，未能将所运输的行李与乘客一同到达正确的目的地。在美国，每年平均每150人中有1人的托运行李被丢弃。
导致行李遗失的原因有多方面，以航空为例，如乘客迟到，导致没有时间将行李装上飞机。而在机场托运行李时，如果行李上的标签意外脱落，会导致机场方面不知该向何处发送行李。此外，机场工作人员也会有误读行李标签或把行李发送到错误的地点。此外，因飞机存在最大起飞重量的限制，若行李超重导致影响飞机飞行安全情况时，会将部分行李改至其他相同航线托运，会导致到达延误，而乘客在毫不知情的情况下，也会认为行李遗失。
多数航空公司会发布行李遗失的内容，如果行李始终无法找回，通常会是其他乘客误领取（行李包装或旅行包外观相似）或被其他乘客、行李搬运员盗取。
2004年，巴尔的摩/华盛顿瑟古德·马歇尔国际机场的一名行李搬运员因盗取飞机上运送的邮件和信用卡而被捕。
通常，大多数遗失的行李会由航空公司迅速发往正确的目的地，而当乘客的目的地距离出发机场距离很远时，航空公司则会报销乘客的洗漱用品、衣服和其他生活必需品费用。大多数情况下，当行李延迟到达时，通常会通过快递服务送到乘客所在的位置，而快递费用则由航空公司支付。
鉴于行李丢失的情况不断发生，大部分运输公司会建议乘客随身携带生活必需品（因影响运输安全而不能带入客舱的除外）。而行李在丢失时，部分物品可能会无法找回，因此乘客需要列出行李遗失时的物品内容并及时向运输公司提出索赔要求。
此外，在行李运送过程中，可能会存在行李的损坏问题，其中部分损坏不包括在航空公司的运输合同里。包含在运输合同里的损坏，航空公司会给予相应赔偿，或为乘客乘坐以后的航班提供折扣券。一般航空公司认定若行李已到达目的地，虽有损坏，但不影响物品内容情况下，不会对业主进行赔偿。
在美国，长期无人认领的行李，会被航空公司送至无人认领行李中心（Unclaimed Baggage Center），并最终出售遗失的行李中的物品。
美国运输部在2009年4月发布了一份有关航空公司针对乘客的行李处理不当的调查报告。其中大西洋东南航空名列第一。
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