Die Großherzoglich Oldenburgische Eisenbahn (GOE) war die als Staatsbahn geführte Eisenbahngesellschaft des Großherzogtums Oldenburg .

Im Vergleich zu anderen Ländern im Deutschen Reich entstand eine erste Eisenbahnstrecke erst relativ spät. Im dünn besiedelten und wirtschaftlich schwachen Gebiet schien der Eisenbahnbau lange Zeit wegen der finanziellen Lasten nicht tragbar. Zudem verhinderten unterschiedliche Vorstellungen der Nachbarländer Hannover und Preußen lange Zeit eine Realisierung von Eisenbahnprojekten.

Im Jahre 1864 kam schließlich ein Vertrag zwischen Preußen und Oldenburg über den Bau einer Bahnlinie von Bremen nach Oldenburg zustande. Gleichzeitig verpflichtete sich Preußen, von Heppens – dem späteren Wilhelmshaven – aus eine Bahnlinie nach Oldenburg zu bauen. Die 1864 eingesetzte Großherzogliche Eisenbahnkommission ging am 1. April 1867 in die Großherzogliche Eisenbahn-Direktion Oldenburg über.

Am 17. November 1866 wurde der erste Streckenabschnitt Oldenburg - Delmenhorst eröffnet, im Juli 1867 folgte die Fortsetzung bis Bremen und im September des gleichen Jahres schließlich auch die Strecke von Oldenburg bis Heppens.

1869 wurde die Ost-West-Verbindung Bremen - Oldenburg weitergeführt bis ins nunmehr preußische Leer mit Anschluss an die Hannoversche Westbahn, 1876 die Strecke von Ihrhove nach Neuschanz mit Anschluss an die Niederländischen Eisenbahnen.

1871 wurde die Stadt Jever von Sande her angeschlossen, während Brake 1873 und Nordenham 1875 einen Bahnanschluss erhielten. Eine wichtige Verbindung in den Süden gelang dem Großherzogtum Oldenburg erst 1876 mit der so genannten „Südbahn“ von Oldenburg über Quakenbrück bis nach Eversburg an der Linie Osnabrück - Rheine.

1897 schließlich wurde die 1888 als Jever-Carolinensieler Eisenbahn eröffnete Strecke von Jever bis zum Hafen Harle von der Großherzoglich Oldenburgischen Eisenbahn übernommen, gleichzeitig damit auch der Schiffsverkehr nach Wangerooge und auf der Insel eine Schmalspurbahn vom Anleger zum Ort errichtet.

1920 wurde die GOE in die neugegründete Deutsche Reichsbahn eingegliedert.