南京是连接华北、华东和华中铁路交通的重要枢纽,国家东部地区铁路交通枢纽中心,是国家四纵四横铁路格局中南北、东西干线的重要交汇点,全国路网格局重要枢纽。
南京主要火车站南京站、南京南站、六合站、江浦站、仙林站、紫金山站、江宁站、江宁西站、溧水站、南京东站、南京客技站,另有新南京北站规划中  。其中南京站是国家铁路枢纽站、中国十大铁路枢纽;南京南站是国家铁道枢纽站、亚洲最大火车站之一;南京东站是华东地区最大的编组站、国家十五大路网性编组站;南京客技站是列车技术场站。