Dzelzceļa līnija Kārsava—Rēzekne I šobrīd ir dzelzceļa līnija Latvijā, kas savieno valsts robežu ar Krieviju (5 km no Kārsavas stacijas) ar Rēzeknes pilsētu (stacija Rēzekne I).

Līnija tika atklāta 1860. gada 8. novembrī, reizē ar visu dzelzceļa līnijas Pēterburga—Varšava posmu Rītupe (toreiz Schogowa)—Daugavpils. Līnijas izveides galvenais iemesls bija militārs: Polijas tautas, kuras bija okupējusi Krievija, regulāri sacēlās pret okupantiem, tāpēc Krievija "bija nepieciešams" ātrs veids, kā "pārsviest" papildus karaspēka daļas uz Poliju. Vienlaikus, līnija nodrošināja arī daudz efektīvāku preču apriti un veicināja ekonomikas attīstību ap to.

Līnija ir 49 km gara un tajā ir tikai viens sliežu ceļš. Galvenokārt līnijā kursē kravas vilcieni (diennaktī pa 12 vilcieniem katrā virzienā)

Šī ir vissenākā dzelzceļa līnija Latvijā

1999. gadā līnijā pārtraukti piepilsētas pasažieru pārvadājumi. Pirms pasažieru pārvadājumu pārtraukšanas vilciens kursēja vienreiz dienā maršrutā Rēzekne—Kārsava—Rēzekne. Reizi dienā kursē starptautiskais pasažieru vilciens uz Sanktpēterburgu.