Hicaz Demiryolu, II. Abdülhamid tarafından 1900-1908 yılları arasında Şam ile Medine arasında inşa ettirilen 1322 km uzunluğundaki demiryolu hattıdır. Demiryolunun teknik işlerinin başında Alman mühendis Meissner bulunuyordu. Demiryolu hattının inşaatında 2666 kâgir köprü ve menfez, yedi demir köprü, dokuz tünel, 96 istasyon, yedi gölet, 37 su deposu, iki hastane ve üç atölye yapılmıştır.
Hicaz Demiryolu'nun inşası için siyasi, ekonomik, askeri, dini birçok sebep bulunmaktadır. İstanbul ile Kutsal Topraklar arasındaki ulaşımı güçlendirmek, bu bölgelere taşınacak askerlerin ulaşımını kolaylaştırmak, hacıların daha güvenli bir şekilde hacca gidip gelmesini sağlamak ve Arap ülkelerinin ekonomik gücünü yükseltmek öncelikli hedefler arasındadır. Ancak projede Alman mühendislerinin çalışmasının en temel sebebi Almanya'nın Berlin'den başlayıp İstanbul üzerinden geçerek Hicaz bölgesine ulaşımı kolaylaştırılmasını istemeleridir. O dönemde Mısır İngilizlerin işgali altındadır ve Süveyş Kanalı kontrolleri altındadır. Almanlar ileride Osmanlı topraklarında üzerinden İngilizlere karşı açmayı planladıkları bir cephe için en kısa yol bu demiryoluyla olacaktır.
Demiryolunun inşası 1900 yılında başlamıştır, yapımında çoğunlukla Türkler ve bölge işçileri çalışmış, ama bunun yanında Almanların teknik tavsiyeleri ve destekleri de alınmıştır. Yapımda Alman mühendislerin yer almasına rağmen mühendislerin çok önemli bir kısmı Türk'tü. Ve kendilerini büyük ölçüde geliştirme imkânı buldular. Demiryolunun yapımı için Osmanlı konsoloslukları yurt dışında yardım paraları toplamıştır. Aynı yıllarda yapılan bir diğer demiryolu da Bağdat Demiryoludur.
Yapımından sonra ise sıkıntı yaşanmıştır. Özellikle soygunculukla ve Hacı kafilelerini yağmalamakla geçinen Arap kabileleri bu sefer demiryolunu hedef almış, bölgedeki halk ise çokça traversleri söküp kendi işlerinde kullanma girişiminde bulunmuştur.
Demiryolu, asıl hedefteki ulaşım noktası olan Mekke'ye kadar uzatılamamıştır.