Londres es el principal nudo ferroviario del Reino Unido, con importantes estaciones terminales distribuidas por la ciudad para distintos corredores nacionales. London King's Cross, London Euston, London Paddington, London St Pancras International, London Liverpool Street, London Victoria, London Waterloo y London Bridge gestionan todos un volumen significativo de pasajeros. Entre los operadores que prestan servicio en Londres se incluyen LNER, Avanti West Coast, Great Western Railway, Eurostar, Southeastern, Southern, Greater Anglia, East Midlands Railway, South Western Railway y Thameslink.
Los servicios desde Londres incluyen trenes interurbanos hacia Escocia, Gales, Midlands, East Anglia y el suroeste, además de ferrocarril regional por todo el sureste de Inglaterra. High Speed 1 conecta London St Pancras International con Kent y el Túnel del Canal, mientras que Eurostar opera trenes internacionales desde la misma estación. Las conexiones ferroviarias con aeropuertos dan servicio a Heathrow desde London Paddington, Gatwick desde London Victoria y London Bridge, Stansted desde London Liverpool Street y Luton a través de St Pancras y otras estaciones céntricas.
Las rutas ferroviarias desde Londres se dirigen al norte hacia York, Leeds, Newcastle, Edimburgo, Manchester, Birmingham y Glasgow, al oeste hacia Reading, Bristol, Cardiff y Exeter, al sur hacia Brighton, Southampton y Portsmouth, y al este hacia Cambridge, Norwich, Kent y París. Reserve trenes desde y hacia Londres en línea en Rail Monsters.