大井町線（おおいまちせん）は、東京都品川区の大井町駅と神奈川県川崎市高津区の溝の口駅とを結ぶ、東急電鉄が運営する鉄道路線である。
路線図や駅ナンバリングで使用される路線カラーはオレンジ、路線記号はOM。
大井町駅から城南地域を横断して、旗の台駅、大岡山駅、自由が丘駅、二子玉川駅を経て溝の口駅へ向かう路線である。各経由駅は南北放射状に伸びる東急の池上線、目黒線、東横線、田園都市線との乗換駅である。
一時期は田園都市線に編入されていたことがある（#歴史を参照）。
二子玉川駅 - 溝の口駅間は正式には田園都市線の複々線区間である。1993年以降、田園都市線の混雑緩和のために同線のバイパス路線としての機能を持たせる改良工事が行われた
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