KA Madiun Ekspres merupakan layanan kereta api penumpang kelas eksekutif dan bisnis yang pernah dioperasikan oleh PT Kereta Api Indonesia dengan relasi Madiun–Surabaya Gubeng PP. KA Madiun Ekspres berhenti di beberapa stasiun besar, antara lain Nganjuk, Kertosono, Jombang, dan Mojokerto. Stamformasi kereta ini hingga akhir operasionalnya ialah, 2 kereta bisnis (K2), 1 kereta makan pembangkit (KMP), 1 kereta eksekutif (K1), dan lokomotif BB301. Kereta api ini berangkat menuju Surabaya pada pagi hari, dan menuju Madiun pada siang hari. Kereta api sudah tidak beroperasi. Sekarang kereta api ini diganti oleh Kereta api Arjuna Ekspres (KRD Ekonomi AC), dan Kereta api Sarangan Ekspres (Bisnis).
Hanya berisi layanan kereta api yang dioperasikan oleh induk perusahaan. Untuk layanan yang dioperasikan oleh anak perusahaan, lihat Templat:KAI Commuter untuk layanan KAI Commuter, Templat:KAI Bandara untuk layanan KAI Bandara dan Templat:KCIC untuk layanan KCIC/Whoosh
