Nikolai raudtee, kuni 1855 Peterburi–Moskva raudtee, (vene Петербурго-Московская железная дорога; Николаевская железная дорога) oli arvult kolmas Venemaa keisririigis rajatud raudtee. See raudtee ühendas Peterburi Moskvaga ja avati 1851. aastal.
Laiarööpmeline Peterburi–Moskva raudtee rajati aastatel 1843–1851 ja see oli esimene kaheteeline Venemaa keisririigile kuuluv raudtee Venemaa keisririigis. Raudtee pikkus oli 645 km. Pärast keiser Nikolai I surma 1855. aastal sai raudtee ametlikuks nimeks Nikolai raudtee.
Hiljem lisandusid Nikolai raudtee koosseisu ka teisi raudteelõike. Raudtee asus Peterburi, Moskva, Novgorodi, Tveri, Pihkva, Vitebski ja Smolenski kubermangu territooriumitel.
1923. aastal sai raudtee ametlikuks nimeks Oktoobriraudtee.