Shenyang es uno de los principales centros ferroviarios del noreste de China, situado donde la línea de alta velocidad Beijing-Shenyang se encuentra con el corredor de pasajeros Harbin-Dalian. La ciudad cuenta con varias estaciones de pasajeros importantes, encabezadas por Shenyang North Station y Shenyang Railway Station. China Railway opera los servicios de alta velocidad, interurbanos, convencionales de larga distancia y regionales de la ciudad.
Los trenes desde Shenyang incluyen servicios de alta velocidad de las categorías G y D, trenes interurbanos de la categoría C en determinadas rutas de Liaoning y trenes convencionales Z, T y K para viajes más largos entre regiones. Shenyang North Station es la principal estación para muchas salidas de alta velocidad y de larga distancia, mientras que Shenyang Railway Station sigue siendo importante para los servicios convencionales y regionales por todo Liaoning y el noreste en general.
Las rutas ferroviarias desde Shenyang se dirigen al suroeste hacia Beijing y Tianjin, al sur hacia Dalian y la península de Liaodong, al norte hacia Changchun y Harbin, y al sureste hacia Dandong, cerca de la zona fronteriza con Corea. Entre las principales ciudades de destino figuran Beijing, Dalian, Changchun, Harbin, Dandong y Tianjin. Reserva trenes desde y hacia Shenyang en línea en Rail Monsters.