Une voiture-pilote est une voiture de chemin de fer équipée d'une cabine de conduite placée en tête d'un train qui permet au conducteur de télécommander la locomotive située en queue (elle pousse le train). La voiture-pilote se distingue généralement peu des autres voitures du train, sinon par sa face avant plus ou moins profilée.
Cette organisation permet d'éviter les manœuvres de déplacement de la locomotive en fin de parcours du train pour la replacer en tête, manœuvres coûteuses en temps, en main d'œuvre et en espace puisqu'il faut prévoir une voie de dégagement pour la locomotive.
On trouve des voitures-pilotes notamment sur les trains de banlieue et plus généralement sur tous les trains fonctionnant en rames indéformables réversibles. Ainsi que sur tous les trains des CFF. Par exemple, il existe à la SNCF des voitures-pilotes de la série Corail.