ทางรถไฟสายหาดเจ้าสำราญหรือ รถไฟรางเล็ก สายเพชรบุรี-บางทะลุ เป็นทางรถไฟที่สร้างขึ้นในการเดินทางของเจ้านายและสเบียงในรัชสมัยของพระบาทสมเด็จพระมงกุฏเกล้าเจ้าอยู่หัว
เอกสารบันทึกในรัชกาลที่ 6 บันทึกราชกิจรายวัน และ บันทึกของ ม.ล. ปิ่น มาลากุล ได้กล่าวไว้ว่าพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 6 ประชวร ด้วยโรครูมาติซึ่ม มีพระอาการปวดตามพระวรกาย แพทย์หลวงประจำพระองค์ จึงได้กราบบังคมทูลให้เสด็จไปประทับ ณ สถานที่ที่อบอุ่น อากาศถ่ายเทสะดวกแถบชายทะเล
พระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว โปรดเกล้าให้ข้าราชบริพาร เสาะหาพื้นที่ที่มีอากาศเหมาะสมในการ เสด็จพระราชดำเนินมาพักผ่อนพระวรกาย เพื่อพระพลานามัย ซึ่งในขณะนั้น เมื่อได้มีการกราบทูลให้พระองค์เสด็จไปพักผ่อน ณ หาดในหัวหิน ซึ่งในขณะนั้นได้มีชื่อเสียงแล้ว แต่พระองค์ก็ได้มีรับสั่งว่า การเสด็จไปพักผ่อนที่หัวหินจะไปรบกวนประชาชนที่ไปพักผ่อนที่หัวหิน จึงได้ทรงเลือกที่ ตำบลบางทะลุ(ตำบลหาดเจ้าสำราญ) อำเภอชะอำ (ปัจจุบันขึ้นอยู่กับอำเภอเมืองเพชรบุรีแทน) จังหวัดเพชรบุรี
พ.ศ. 2460 ได้มีการก่อสร้างพระราชวังอย่างง่ายขึ้น คือ ค่ายหลวงบางทะลุ ต่อมา ได้เปลี่ยนเป็น ค่ายหลวงหาดเจ้าสำราญ และพระตำหนักหาดเจ้าสำราญ การเดินทางได้มีการก่อสร้างทางรถไฟรางแคบขนาดเล็ก ขนาดความกว้างของราง 75 เซนติเมตร ราง 14-16ปอนด์ มีพระยาวรพงษ์พิพัทธ์ เป็นนายกองคุมการก่อสร้าง
ทางรถไฟสายนี้พระบาทสมเด็จพระมงกุฏเกล้าเจ้าอยู่หัวเคยเสด็จพระดำเนินเมื่อ 16 เมษายน พ.ศ. 2464 ปัจจุบันได้รื้อรางไปหมดแล้ว ต่อมาได้สร้างทางหลวงแผ่นดินตามเส้นทางนี้ ปัจจุบันคือทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 3177 เพชรบุรี-หาดเจ้าสำราญ สิ่งที่หลงเหลือเป็นหลักฐานของทางรถไฟสายนี้ก็คือหอคอยเก็บน้ำที่ไว้ใช้สำหรับรถไฟไอน้ำในสมัยนั้น ที่อยู่ด้านทิศใต้ของพระรามราชนิเวศน์ (วังบ้านปืน) ใกล้กับสะพานอุรุพงษ์
