La ligne Paris - Bordeaux est l'une des grandes lignes radiales françaises. Elle était « la grande ligne du PO ». C'est l'une des plus anciennes lignes radiales françaises (on dit que Louis-Napoléon Bonaparte serait venu en train de Paris pour prononcer son célèbre Discours de Bordeaux, quelques mois avant son sacre comme empereur le 2 décembre 1852).
Elle constitue la ligne 570 000 du réseau ferré national.
Elle a vu passer les plus grands trains de son époque (l'Aquitaine, l'Étendard...). C'est aussi l'une des lignes classiques les plus performantes de France : elle peut être parcourue à 200, voire 220 km/h sur la majeure partie du parcours.
Aujourd'hui, les TGV n'empruntent pas le début de la ligne mais utilisent la LGV Atlantique, ce qui rend la gare d'Austerlitz un peu vide... La suite de la ligne entre Tours et Bordeaux est saturée, notamment à cause des différences de vitesse des trains qui y circulent, la situation devant être améliorée par la construction de la LGV Sud Europe Atlantique qui devrait être mise en service en 2013 (première phase) et en 2016 (deuxième phase).
Cette ligne, a comme particularité de posséder deux gares « hors ligne », les gares centrales d'Orléans et de Tours qui sont en cul-de-sac et accessibles depuis la ligne par des raccordements. Les trains continuant vers Bordeaux, par exemple, desservent à la place la « gare bis » (nom aussi utilisé pour désigner les gares situées sur les LGV) des Aubrais-Orléans au lieu de la gare d'Orléans et la « gare bis » de Saint-Pierre-des-Corps au lieu de la gare de Tours.
Pour faire face à l'accroissement du trafic, la ligne Paris - Bordeaux a été quadruplée (passage de 2 à 4 voies) au début du XXe siècle entre Paris et Étampes (1904 de Paris à Juvisy, 1909 jusqu'à Brétigny, 1910 jusqu'à Étampes).
