Shanghai ist ein nationaler Eisenbahnknotenpunkt mit mehreren großen Bahnhöfen, die Hochgeschwindigkeitszüge (G/D), Intercity- und konventionelle Züge (Z/K/T) bedienen. Der Bahnhof Shanghai Hongqiao wickelt die meisten Hochgeschwindigkeitsverbindungen ab, darunter die Hochgeschwindigkeitszüge Peking–Shanghai zum Bahnhof Peking-Süd sowie Intercity-Verbindungen nach Nanjing, Hangzhou und Suzhou; er liegt neben dem internationalen Flughafen Hongqiao und ist an die Shanghai-Metro-Linien 2, 10 und 17 angebunden. Der Bahnhof Shanghai nördlich des Stadtzentrums bedient viele konventionelle Fern- und Regionalverbindungen sowie einige Hochgeschwindigkeitszüge. Der Bahnhof Shanghai South bedient Strecken in Richtung Süden und Südwesten Chinas sowie Regionalverbindungen nach Zhejiang und Jiangsu. Longyang Road ist die östliche Endstation der Shanghai-Maglev-Linie zum Flughafen Pudong (kommerzielle Höchstgeschwindigkeit bis zu 431 km/h, Fahrtzeit etwa 8 Minuten) und ein Umsteigepunkt zu Metro- und Intercity-Verbindungen. Häufige Direktziele ab Shanghai sind Peking, Guangzhou, Shenzhen, Hangzhou, Nanjing und Suzhou.