武九铁路自中华人民共和国湖北省武汉市至江西省九江市，全长262千米，是中国国家路网“沿江通道”的重要组成部分，铁路等级为一级复线。

武九铁路的各段在历史上曾分别作为不同的铁路线的一部分建成，全线贯通后正线走向亦数度调整，下面将依时间顺序分别介绍。

光绪十六年（1890年），张之洞在大冶县铁山铺成立大冶矿务局，为把铁山的矿石运往汉阳铁厂冶炼，决定修筑一条从铁山通往石灰窑江边的运矿铁路，全长30.571千米，1891年4月兴建，1892年8月通车。

1938年2月2日武汉会战前夕，国民政府经济部与军政部兵工署在武汉联合成立钢铁迁建委员会，以拆迁汉阳铁厂、大冶厂矿等处的设备，西迁重庆。国军撤退时拆除了铁山运道的钢轨，还将全部桥梁、十多辆大矿车、码头上的大小趸船以及下陆至铜鼓地一段7.5千米的路基炸毁。同年10月20日，铁山沦陷，日本制铁株式会社（日语：日本製鐵株式會社）在大冶铁矿成立了大冶矿业所，立即着手恢复这条铁路。1939年4月3日，铁山运道再度通车。

1900年7月，粤汉铁路动工，湘鄂段最早在鲇鱼套开工。但在修筑长沙至株洲一段后已经资金不足，湖南粤汉铁路公司虽然通过发行股票筹得831万银元，但仍入不敷支。因为资金及征地问题，武昌段停工达7年。最后只好在1909年与德国、英国、法国的银行团签订《湖广铁路借款合同》，借款550万英磅，利息五厘，以修筑余下路段。

再开工时，汉粤川铁路会办兼总工程师詹天佑重新选择了站鲇鱼套以北“地面开阔，水流不急”的徐家棚，自此徐家棚成为粤汉铁路的终点站。1918年9月16日，湘鄂段竣工通车，自武昌徐家棚站（今武昌北站）至长沙，全长365公里。

1921年4月8日，徐家棚码头的旅客轮渡通航。此前，京汉铁路已于1906年4月1日正式通车，故来往北方地区的乘客会从徐家棚站下车，乘船来往长江对岸汉口的粤汉码头与临近的京汉铁路刘家庙站，再转乘其他列车。1937年3月10日，刘家庙站与徐家棚站的两座铁路轮渡码头竣工，列车从此可以经由轮渡跨越长江，是中国历史上第二个铁路轮渡码头。然而1938年，日本侵略军进逼武汉，火车轮渡被迫停航，直至中国抗日战争结束后的1947年才重新开航。

1957年10月15日，武汉长江大桥开通，京汉与粤汉两条铁路接轨，形成京广铁路，列车无需再通过铁路轮渡。原先只是一个小站的武昌南站，由于在京广铁路正线上，逐渐承担起大部分的客运业务，成为了武昌地区的主要铁路客运站，并更名为武昌站。之后轮渡码头被整体裁撤，码头工作人员及“北京号”、“汉口号”、“上海号”等渡船被整体调往芜湖、南京。武昌北站与这段粤汉铁路旧线也随之冷清下来，只负责货运和编组任务。

1958年，作为中华人民共和国第一个五年计划的156项重点工程之一，武汉钢铁厂建成投产。为便于运输原料与产品，原粤汉铁路被向北延长至该厂附近的武昌东站，并在随后进一步延长至铁山站与铁山运道相连，将大冶铁矿的铁矿石运往武汉钢铁厂。自此武昌站经武昌北站、铁山站至大冶站的铁路贯通，合称为武大铁路。

1983年5月18日，大冶站至沙河街站（今庐山站）的大沙铁路动工，全长129.35公里，至1989年6月1日全线贯通。1990年10月1日，武大铁路与大沙铁路接轨，自此合称武九铁路。

2003年，为迎接中国铁路第六次大提速，武九线复线化及扩能改造项目开工，2005年完工。铁山站至大箕铺站间新建复线截弯取直，并新建黄石站，原黄石站则更名为黄石东站。

2008年，武九铁路开始电气化改造，2010年完工，实现了200km/h运行的目标，原武九铁路上的旅客列车在武汉铁路枢纽内全部改由京广铁路、武昌南环铁路运行。2010年9月20日起，武九线上每天开行8对往返武汉与南昌之间的动车组。汉宜铁路和向莆铁路开通后，该线路更成为了连接东南地区和华中地区的大动脉，每天运行13对动车组和3趟直达特快列车。

2017年9月21日，武九客运专线开通运营，原先经武九线的动车组列车全部改由武九客专运行。

2018年，武九铁路正线武昌北环段列入武汉市政府拆除计划。该铁路段从南至北经过武昌、沙湖、武昌北、八大家4个车站，终点至青山楠栂庙，长约17.9公里，平均宽度20.40米，用地面积共101.3公顷。