장항화물선(長項貨物線)은 대한민국 충청남도 서천군에 위치하였던 한국철도공사의 철도 노선으로, 신장항역(마서면)과 구 장항역(장항읍, 후에 장항화물역으로 개칭)을 연결하였던 지선 철도이다. 노선 번호는 30801이었으며, 영업 거리는 4.2km, 궤간은 1,435mm 표준궤, 단선 비전철 구간이었다.
본래 이 구간은 장항선 본선의 일부였다. 2008년 1월 1일 장항선이 마서면 덕암리 방향으로 노선을 변경하여 금강하굿둑을 경유해 익산역까지 연장됨에 따라, 기존 장항선 구간 중 신장항역과 구 장항역 사이의 4.2km 구간이 본선에서 분리되어 장항화물선으로 독립하였다. 기존 장항역은 장항화물역으로 개칭되어 화물 전용역으로 운영되었다.
장항화물선은 장항화물역과 장항잔교역(장항항 부두) 사이의 구간(일부에서는 이 구간을 '장항항선'으로 부르기도 함)을 포함하여 총 2개 역(장항역, 장항화물역)을 운행하였다. 그러나 화물 수송을 위한 인근 전용철도(서천화력선 등)가 폐업하면서 화물 수송 기능을 상실하게 되었다. 2019년 5월 1일 장항화물역은 '장항도시탐험역'이라는 문화공간으로 리모델링되어 개관하였으나, 철도 노선 자체는 2021년 1월 12일 국토교통부 고시에 따라 공식 폐선되었다.
현재 장항화물선 구간은 철도 기능을 상실한 상태이며, 장항도시탐험역은 지역 문화공간으로 남아 있다.
