La ligne de Mantes-la-Jolie à Cherbourg est l'une des grandes artères radiales du réseau ferré français. Longue de 313 km, elle se débranche à Mantes-la-Jolie, à 57 km à l'ouest de Paris, de la ligne de Paris-Saint-Lazare au Havre.
Ouverte de 1855 à 1858 par la Compagnie des chemins de fer de l'Ouest, elle traverse le nord-ouest de l'Île-de-France ainsi qu'une grande partie de la Normandie (de l'est de l'Eure jusqu'au Cotentin). Elle dessert notamment les agglomérations de Mantes-la-Jolie, Évreux, Bernay, Lisieux, Mézidon-Canon, Caen, Bayeux, Carentan, Valognes et Cherbourg-en-Cotentin. C'est une ligne électrifiée à double voie faisant partie du réseau ferré national et gérée par SNCF Réseau.