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出典検索?: "終夜運転" ? ニュース ・ 書籍 ・ スカラー ・ CiNii ・ J-STAGE ・ NDL ・ dlib.jp ・ ジャパンサーチ ・ TWL（2014年2月）
西日本鉄道太宰府駅に停車中の大晦日-元旦の終夜運転列車（2016年1月1日）。

終夜運転（しゅうやうんてん）とは、公共交通機関で深夜時間帯（22:00 - 翌5:00）も含めて24時間運行を行い、駅や停留所などで停車し、旅客扱いを行うことを指す。終夜運行ともいう[1]。

ただし、夜行列車・夜行バス・長距離の国際線航空便も深夜帯の運転をするがこの範疇には入れない場合が多い。
鉄道
欧米

ニューヨーク市地下鉄やマンチェスター空港への空港連絡鉄道など、アメリカ合衆国やヨーロッパの比較的規模の大きい都市の地下鉄などで行われているのが著名である。手法としては経営路線の多くが緩行線と急行線に分かれた複々線であるため、隔日で複線ごとに保線を行う方式で夜間の運行を確保している。

ロンドン地下鉄での終夜運転はナイトチューブと呼ばれている[1]。深夜割増の制度はなく日中と同一料金である[1]。ナイトチューブはラグビーワールドカップ2015に合わせて導入される予定であったが手当が少ないとして乗務員組合から反発を受け、導入が延期されていた[2]。2017年9月現在、金曜日と土曜日の深夜から早朝にかけて5路線で運行されており[1]、2020年には郊外を除くほぼ全線に導入される予定である[2]。
日本

鉄道の場合、最終列車運行後から始発列車運行までの時間は保線などの工事を行う時間であることや、その時間は大部分の住民は睡眠時間であることから、終夜運転実施には注意が払われている。

全国的に実施された終夜運転の例としては、後述する大晦日から元日にかけての運行を除けば、前述のFIFAワールドカップ時におけるJR在来線・私鉄・地下鉄各線がある[注釈 1]。また、突発的な例としては2011年3月11日に東北地方太平洋沖地震が発生し、渋谷駅や新宿駅など東日本旅客鉄道（JR東日本）のターミナル駅で、多数の帰宅困難者が発生した際、各地で滞留している帰宅困難者を救済するため、東京メトロなど一部の大手私鉄では、終夜運転が行われた[3]。

大規模な鉄道運行麻痺時の終夜運転としては、首都圏国電暴動（1973年4月24日）発生時に、帝都高速度交通営団（営団。東京メトロに継承）が日本国有鉄道（国鉄。JRグループ各社に分割継承）の要請を受けて、運行した例がある[注釈 2]。

日本では、1980年代後半より1990年代前半のバブル景気期にはJR・大手私鉄に対し「社会的な要請」として終夜運転の要請がなされ、また東京の地下鉄でも、前述したニューヨーク市の例に倣って終夜運転をすべきという意見が出されたこともあったが、メンテナンスの時間を確保することや、地下鉄の複々線化が費用対効果上、困難である問題から出来なかった[4]。
大晦日から元日にかけての終夜運転「初詣臨時列車」も参照

新型コロナウイルス感染症が拡大する前の2020年年初までは、社会的な習慣でもある初詣において、特に元日は大晦日の深夜から元旦にかけてでも鉄道利用による需要があったため、多くの鉄道会社で終夜運転が行われていた。