Een trek-duwtrein is een trein die bestaat uit een locomotief, een aantal rijtuigen en een stuurstandrijtuig. De locomotief kan vanuit het stuurstandrijtuig bediend worden, zodat de trein net zo makkelijk met de locomotief achter als voor rijdt (en dan respectievelijk duwt en trekt). Het stuurstandrijtuig is nodig omdat de machinist vanuit de achterop rijdende locomotief geen uitzicht heeft.
Een tweede mogelijkheid voor een trek-duwtrein is een trein met twee tractievoertuigen, waarbij de ene trekt en de andere duwt.
Een derde, zelden gebruikte mogelijkheid, is een trein met een locomotief in het midden en aan iedere einde een stuurstandrijtuig. Zulke treinen werden bijvoorbeeld in gebruik gesteld als Beneluxtreinen na indienststelling van de HSL Zuid / HSL 4 tussen Antwerpen en Breda, toen er tijdelijk een tekort was aan locomotieven, maar niet aan stuurstandrijtuigen, uitgerust met ERTMS.