Вагон метрополитена — подвижной состав, предназначенный для эксплуатации на линиях метрополитена. К данному типу относятся пассажирские вагоны, в том числе работающие в моторвагонных составах, специальные вагоны технического назначения и тяговый подвижной состав с собственным источником энергии (например, двигатель внутреннего сгорания), для транспортировки хозяйственных грузов.
 Ввиду особенностей эксплуатации, имеют существенные отличия от вагонов и локомотивов обычных наземных железных дорог.
 Существуют вагоны с реостатно-контакторной системой управления (РКСУ), тиристорно-импульсной системой управления (ТИСУ), транзисторно-импульсной системой управления (ТрСУ), асинхронным тяговым приводом (электродвигателем) и импульсными преобразователями.
 В России и на постсоветском пространстве у вагонов метро существует несколько вариантов технического устройства: моторные, промежуточные безмоторные (используются на подавляющем большинстве поездов, оборудованных асинхронным тяговым приводом) и головные безмоторные (из немногочисленных примеров — Е-КМ). Вагоны метро используют электрическую тягу (за исключением служебных, на которых может использоваться дизель (мотовозы)), в прошлом применялась также паровая и канатная тяга. Большинство метрополитенов мира использует контактный рельс, расположенный сбоку от путей или реже — между ходовыми рельсами, что позволяет уменьшить габарит тоннелей, хотя есть и исключения: например, в Шанхайском метрополитене используется верхний контактный рельс (над крышей вагона), а в Римском — верхний контактный провод. При наличии контактного рельса в «стандартном» варианте, питание вагонов поезда осуществляется с помощью лапы токоприёмника, причём есть два вида способов: когда она прижимается сверху и снизу контактного рельса. В первом случае он полностью оголён, т. е. не покрыт защитным кожухом (что придаёт статус повышенной опасности, нежели во втором случае, где контактный рельс покрыт кожухом со всех сторон кроме низа, откуда поезд и получает питание).
 Вагоны метрополитена характеризует, прежде всего, относительно небольшой габарит подвижного состава, который, в свою очередь, ограничен размерами тоннелей, при том, что последние должны быть как можно меньше, что даёт экономию в строительстве метрополитена. Так, ширина советских и российских вагонов метрополитена (типы Г, М5, Д, Е и их производные) составляет 2686 мм, а высота — 3700 мм, а ширина и высота вагона электропоезда ЭР2, соответственно, 3480 мм и 5086 мм. Одновременно с тем вагоны должны иметь как можно бо́льшую пассажировместимость. Из-за этого нередко конструкторы отказываются от традиционных прямоугольных конструкций кузова, применяя выпуклые, которые более полно используют габарит тоннелей. Ещё одной особенностью многих вагонов метро является увеличенное по сравнению с обычными электропоездами количество дверей и, как следствие, меньшее количество сидячих мест, что связано, в первую очередь, с необходимостью быстрой посадки и высадки пассажиров.
 Обычно метрополитены имеют одинаковую со стандартной железнодорожной сетью ширину колеи, поэтому транспортировка вагонов метро с завода, как правило, осуществляется по железной дороге в составе поездов, после чего они передаются на территорию метрополитена через гейт.
 К появившимся в СССР на 8 лет раньше моторных вагонов Московского метрополитена пригородные электровагоны подготовили электротехнические и вагоностроительные заводы к выпуску вагонов железнодорожного типа, обладавшими более высокими скоростями движения и большей вместимостью, по сравнению с другим, на тот момент, наземным городским транспортом, для метрополитена. В качестве системы тока был принят постоянный ток с номинальным напряжением 750 В. Подготовка к выпуску была начата в 1932.
Подвижной состав выпускался Мытищинским машиностроительным заводом (электрооборудование для которого изготавливалось Московским заводом «Динамо» имени С. М. Кирова, тормозное — Московским тормозным заводом). При этом все колесные пары изготавливал и формировал завод по ремонту электроподвижного состава Московского метрополитена (ЗРЭПС, ныне ВРК — вагоноремонтный комплекс). С 1968 вагоны также стал выпускать Ленинградский вагоностроительный завод имени И. Е. Егорова (в 1990—2013 гг. — ЗАО «Вагонмаш»), для которого тележки выпускал Мытищинский машиностроительный завод.
 С 1935 года для обозначения выпускавшихся вагонов, вместо слова «серия» использовалось слово «тип», где до 1976 года —  введения единой системы классификации подвижного состава по цифровому коду, для обозначения разных типов, применялись только заглавные буквы (или их сочетание с цифрами), а для отличия разновидностей принялись нижние индексы (меньшего размера буквы или их сочетание с цифрами). При этом тип не указывался на наружных стенках вагонов, а только в технической документации и литературе, и на заводских табличках — на стенках ставились только их бортовые номера. С 1976 заводы-изготовители стали присваивать вагоном собственные заводские обозначения, в том числе, с использование слова «модель», в которых первое число указывает на принадлежность вагонов к подвижному составу метрополитенов.
 Первоначально подвижной состав, в зависимости от города, в котором он эксплуатируется, состоял из трёх—четырёх вагонов, позднее — из восьми (это максимальное среди метрополитенов России количество, присутствующее только в Москве и Санкт-Петербурге).
 Советско-российская серия вагонов метрополитена 81-717/714 является мировым лидером по распространённости (эксплуатируется в метрополитенах 17 городов стран бывших республик СССР, стран СНГ и стран Варшавского договора) и длительности производства (с 1976 по 2021 годы), из-за отсутствия буквенного обозначения неофициально названная «Номерной».
 Поезд «НеВа» Петербургского метрополитена является единственным в метрополитенах России, на постсоветском пространстве, среди городов стран СНГ и Варшавского договора, лишённым тормозной магистрали (в кабине отсутствует кран машиниста).