一种电气化铁路同轴电缆供电系统，由中心牵引变电所、同轴电缆、牵引变压器和接触网、钢轨、断路器等构成；中心牵引变电所连接同轴电缆；同轴电缆和接触网平行架设；牵引变压器为单相接线并按一定间隔沿同轴电缆和接触网分布，其原边绕组并接于同轴电缆的内导体和外导体之间，其次边绕组并接于接触网和钢轨之间；通过相邻的牵引变压器把同轴电缆内导体与接触网并联，把同轴电缆外导体与钢轨并联；本发明系统的供电能力和电压水平主要由同轴电缆决定，适于同轴电缆与接触网各种电压等级的匹配，有利于接触网的轻型悬挂和整体品质的提高；同轴电缆沿铁路或地铁隧道架设，不额外占用走廊，可减少铁路与公用电网接口，节省外部电源投资，便于管理。