时速超过200公里的铁路系统通常被认为是高铁。全球首条高铁起源于日本。1964年，日本的东海道新干线投入商业运营，最高时速210公里/小时，是世界上首条高速铁路。新干线高速铁路列车由日本川崎重工制造。欧洲国家紧随其后，法国、德国、西班牙、意大利等国家也纷纷建设高速铁路并投入运营。
自2004年起，中国通过对高铁技术“引进、吸收、再创新”，经历十年的发展，高铁通车、建设里程均达到世界第一，高铁技术也走在世界前列。同时，高铁技术得到越来越多国家的认可。
随着高速铁路在全球的不断延伸，高速铁路技术也不断发展，逐渐形成了以日本（新干线）、法国（TGV）、德国（ICE）3个高铁技术原创国为代表的铁路技术。中国、西班牙也形成了自己的高铁系统，成为全球高铁运营里程数排名前二的国家。目前，拥有高铁建设能力的国家包括日本、法国、德国，西班牙、中国。
截至2013年底，全球已通车运营高铁的国家有18个，通车里程达29750公里。其中，中国通车里程数世界第一，为14955公里，占全球总通车里程的50%；西班牙通车里程数3100公里，为全球第二，欧洲第一。
全球已通高铁国家主要集中在欧洲（西班牙、法国、德国等）、亚洲（中国、日本等），非洲、北美、拉丁美洲以及澳洲修建高铁的潜力巨大。
目前全球正在建设高铁的国家有15个，在建里程达27796公里。其中，中国在建里程全球第一，为15890公里，占全球在建里程的57.16%。由于海外不同国家工程建设条件、施工难度等不同，其在建高铁工期变化幅度也很大，通车年份主要集中在2015年、2020年、2030年前后。中国高铁从开工到通车工期通常为4-6年，2014-2015年是中国在建高铁的一个通车高峰期。
伴随全球经济发展和复苏浪潮，高铁将进入新一轮基建潮。高速铁路对于地区经济的拉动作用已被认同，并能促进地区之间的交往和平衡发展。同时，金融危机过后，全球经济增速下滑，基础建设瓶颈严重影响短期和长期经济增长。发达国家面临基础设施升级需求；新兴经济体的基础建设瓶颈开始严重影响其短期和长期经济增长；低收入国家的基建不足也已严重制约其长期发展。在这样的大背景下，新一轮的基建潮可能就此开启。有高铁规划的国家已遍布六大洲，全球正在编织一张联系紧密的高铁网。
目前全球规划高铁的国家增加到20个以上，规划里程超过5万公里。但大部分尚处于规划前期，潜力巨大。许多有高铁规划的国家只是做了前期的可行性研究，尚未开启实际开工计划；另外，由于高成本等因素，许多规划中的线路也延迟开工。其中，中国规划中线路里程仍然占据世界第一位，为14233公里。从全球范围来看，欧亚是规划高铁里程最多的地区，分别达到15384公里和25094公里。中国参与或有意参与的国家近期项目总里程达到5448公里，投资额9364亿元。
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