رشد فزاینده شهرنشینی و وابستگی روز افزون به سامانه‌های حمل‌ونقل عمومی، اهمیت ارزیابی تاب‌آوری شبکه‌های مترو را به‌ عنوان زیرساخت‌های حیاتی شهری بیش از پیش آشکار ساخته است. در این پژوهش، تاب‌آوری شبکه‌های مترو چهار کلانشهر تهران، اصفهان، تبریز و شیراز با استفاده از شاخص‌های توپولوژیکی و معیار کارایی شبکه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. به‌ منظور تحلیل واکنش شبکه‌ها در برابر اختلالات، چهار سناریوی مختلف تخریب شامل حذف تصادفی، حذف بر اساس درجه گره، حذف بر اساس مرکزیت بینابینی و حذف بر مبنای الگوریتم لووین به ‌کار گرفته شد. نتایج نشان داد که سناریوی مبتنی بر مرکزیت بینابینی بیشترین اثر را بر کاهش کارایی شبکه دارد و شبکه مترو تهران به‌دلیل گستردگی خطوط و وجود مسیرهای جایگزین، بالاترین سطح تاب‌آوری را در میان شهرهای مورد مطالعه داراست. همچنین، رویکرد مبتنی بر الگوریتم لووین در شناسایی کمان‌های بحرانی بین خوشه‌ها روشی مؤثر در تحلیل رفتار ساختاری شبکه محسوب می‌شود. یافته‌های این پژوهش ضمن ارائه تصویری مقایسه‌ای از وضعیت تاب‌آوری شبکه‌های مترو کشور، می‌تواند به ‌عنوان مبنایی علمی برای طراحی و توسعه شبکه‌های شهری تاب‌آور و تخصیص بهینه منابع در مدیریت زیرساخت‌های حمل‌ونقل مورد استفاده قرار گیرد.