가미오타이역(일본어: 上小田井駅, かみおたいえき)은 일본 아이치현 나고야시 니시구에 위치한 철도역이다. 나고야 철도(메이테쓰)와 나고야 시 교통국(나고야 시영 지하철)이 공동으로 사용하는 역으로, 실제 관리는 메이테쓰가 담당한다. 역 번호는 나고야 시영 지하철 쓰루마이 선이 T01, 나고야 철도 이누야마선이 IY03이다.
1912년 8월 6일에 개업하였으며, 구역명은 히라다바시역(平田橋駅)이었다. 1991년 고가화와 함께 현재의 명칭인 가미오타이역으로 변경되었다. 역 구조는 섬식 승강장 2면 4선의 고가역으로, 외측 2선(1·4번선)은 메이테쓰 열차, 내측 2선(2·3번선)은 지하철 쓰루마이 선 열차 및 상호 직결 운행 열차가 사용한다. 이 역에서 이누야마선과 쓰루마이 선이 직결 운행되며, 이누야마 방면과 아카이케 방면이 연결된다.
인근에는 도카이 교통사업 조호쿠선의 오타이역(徒歩 약 10분 거리)이 있어 간접 환승이 가능하다. 역 주변으로 국도 제302호선이 통과하며, 주택지가 형성되어 있다. 2015년 기준 메이테쓰의 1일 평균 승차 인원은 약 9,387명, 지하철의 1일 평균 승하차 인원은 약 20,593명으로 집계되었다.
