ทางรถไฟสายคอคอดกระ เป็นทางรถไฟทหารข้ามพื้นที่คอคอดกระ (ชุมพร–กระบุรี) ที่สร้างขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 แล้วถูกรื้อถอนไปหลังสิ้นสุดสงคราม สำหรับการสร้างเส้นทางรถไฟ สายชุมพร-กระบุรี-คลองละอุ่น นั้นมีจุดมุ่งหมายเพื่อลำเลียงเสบียงอาหาร กำลังพล อาวุธหนักจากจังหวัดชุมพรไปฝั่งอันดามัน
ในรัชสมัยแห่งพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 4 ตรงกับยุคที่สหราชอาณาจักรแผ่แสนยานุภาพครอบคลุมไปทั่วทั้งทวีปแอฟริกาและเอเซียตะวันออก ซึ่งการการรถไฟของประเทศอังกฤษมีความก้าวหน้ามาก ถึงกับสมเด็จพระราชินีวิกตอเรียมีพระราชไมตรี ส่งรถไฟจำลองที่เป็นเครื่องราชบรรณาการ ที่มีแบบรถไฟจำลองย่อส่วนจากของจริง ประกอบด้วยรถจักรไอน้ำและรถพ่วงครบขบวน เดินบนรางด้วยแรงไอน้ำทำนองเดียวกับรถใหญ่ที่ใช้อยู่ในเกาะอังกฤษมาถวายพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เพื่อให้ทรงคิดสถาปนากิจการรถไฟขึ้นในราชอาณาจักรไทยเช่นเดียวกับสหราชอาณาจักรบ้าง
ต่อมามิสเตอร์ไวซ์ แห่งบริษัทลอยด์ในกรุงลอนดอน ก็ได้ส่งหนังสือมายังรัฐบาลสยาม มีใจความสำคัญ"เพื่อขอสัมปทานสร้างทางรถไฟสายแรกขึ้นในประเทศสยาม มีเส้นทางจากชายฝั่งทะเลอันดามันด้านมหาสมุทรอินเดียข้ามคอคอดกระไปจรดชายฝั่งทะเลอ่าวไทยทางด้านตะวันออก โดยจะขอแผ่นดินสองข้างทางรถไฟข้างละประมาณ 5 ไมล์ โดยบริษัทจะมีอำนาจสิทธิขาดเหนือแผ่นดินนั้น ตลอดทั้งสินแร่ทรัพยากรในที่ดินดังกล่าวจะต้องตกเป็นของบริษัทด้วย นอกจากนั้นถ้าหากรัฐบาลสยามต้องการจะสร้างทางรถไฟสายใกล้เคียงกับกรุงเทพฯ บริษัทก็ยินดีจะจัดหาวิศวกรและรางเหล็กให้แก่รัฐบาลสยาม" ทางฝ่ายอังกฤษได้จัดตั้งบริษัท " บริษัทรถไฟสยาม " เพื่อบริหารโครงการนี้ ฝ่ายรัฐบาลสยามได้ตอบรับยอมให้บริษัทรถไฟสยามสร้างทางรถไฟข้ามคอคอดกระเพื่อประโยชน์ทางพาณิชย์ได้ แต่จะต้องทำตามเงื่อนไขบางประการของฝ่ายไทย โครงการก่อสร้างทางรถไฟสายคอคอดกระในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว จึงยุติไป
ในวันที่ 31 พฤษภาคม พ.ศ. 2486 ได้มีการตกลงร่างข้อตกลงเกี่ยวกับการสร้างเส้นทางรถไฟผ่านคอคอดกระ ระหว่างรัฐบาลไทย กับตัวแทนรัฐบาลญี่ปุ่น ซึ่งมีจอมพล ป. พิบูลสงคราม ตัวแทนฝ่ายไทย และอาเกโต นากามูระ ตัวแทนรัฐบาลญี่ปุ่น ทหารญี่ปุ่นได้ลงมือก่อสร้างเส้นทางรถไฟสายนี้ยาวประมาณ 90 กิโลเมตร การจัดหาไม้หมอน ไม้สะพาน และหินนั้น ทหารญี่ปุ่นได้จัดหาเองและให้นายช่างฝ่ายไทยร่วมด้วยรางรถไฟจะเป็นรางขนาด 50 ปอนด์ และ 60 ปอนด์/หลา โดยนำรางเหล็กมาจากมลายู
วันที่ 15 มิถุนายน พ.ศ. 2488 ทหารญี่ปุ่นได้ทำการรื้อถอนทางรถไฟสายนี้บางช่วง โดยแจ้งฝ่ายไทยว่าจะนำไปซ่อมแซมในเส้นทางรถไฟสายใต้ที่ถูกโจมตีด้วยระเบิด ต่อมากองทัพญี่ปุ่นเสนอยอมแพ้สงครามเมื่อ 10 สิงหาคม พ.ศ. 2488 ทหารสหประชาชาติได้เข้ามาปลดอาวุธทหารญี่ปุ่นในไทย เมื่อ 19 สิงหาคม พ.ศ. 2488 ต่อจากนั้นทหารอังกฤษจึงได้รื้อทางรถไฟสายนี้ต่อจากญี่ปุ่น แล้วนำกลับไปมลายูลำเลียงโดยรถไฟ
ต้นปี พ.ศ. 2556 มีการขุดพบซากทางรถไฟสายดังกล่าว ขณะปรับเส้นทางขยายเส้นทางจราจรของถนนเพชรเกษม ช่วงอำเภอกระบุรี-ละอุ่น โดยพบเป็นเหล็กหล่อขนาดความยาว 4 เมตร ประมาณ 8 ท่อน อยู่ในลักษณะบิดเบี้ยวและโค้งงอ บางท่อนมีสภาพฉีกขาดคล้ายถูกระเบิด
ทางรถไฟสายคอคอดกระ เป็นทางรถไฟรางเดี่ยว ขนาดความกว้างรางรถไฟ 1.000 เมตร (มิตเตอร์เกจ) ขนาดตัวรางเหล็ก 40-50 ปอนด์/หลา ตัวสถานีทำด้วยไม้ไผ่และไม้เนื้ออ่อน ก่อสร้างอย่างง่าย มีหลังคาเป็นสังกระสี มีสถานีตลอดรายทางจากชุมพรถึงเขาฝาชี จำนวน 7 สถานี ดังนี้
กลุ่มจังหวัดภาคใต้ฝั่งอันดามันได้มีการเสนอ การสร้างทางรถไฟ และผลการศึกษาของสำนักงานนโยบายและแผนการจราจร ได้มีการเสนอแนวทางไว้ คือ เส้นทางชุมพร - ระนอง ระยะทาง 83 กิโลเมตร ซึ่งเป็นแนวความคิดทางรถไฟสายคอคอดกระ
