Luoyang es un importante centro ferroviario de la provincia de Henan, situado entre Zhengzhou y Xi'an en uno de los corredores ferroviarios este-oeste más transitados de China. La ciudad cuenta con dos principales estaciones de pasajeros: Luoyang Longmen para la alta velocidad y la estación de tren de Luoyang para los trenes convencionales interurbanos y nocturnos. China Railway opera los principales servicios de trenes desde Luoyang y trenes a Luoyang.
Los trenes de alta velocidad G y D utilizan Luoyang Longmen, conectando la ciudad con las principales rutas nacionales por el centro, norte, este y oeste de China. Los trenes convencionales Z, T y K utilizan la estación de tren de Luoyang para servicios de mayor distancia diurnos y nocturnos en toda la red de China Railway. Luoyang no cuenta con una conexión ferroviaria directa con el aeropuerto, por lo que los pasajeros de tren interurbano suelen usar Luoyang Longmen o la estación de tren de Luoyang como su estación principal.
Las rutas ferroviarias desde Luoyang se dirigen al este hacia Zhengzhou, Xuzhou, Nanjing y Shanghái, al oeste hacia Xi'an y Lanzhou, al norte hacia Pekín y Shijiazhuang, y al sur, a través de corredores de conexión, hacia Wuhan, Changsha y Guangzhou. Reserve trenes desde y hacia Luoyang en línea en Rail Monsters.