Melbourne est le cœur du réseau ferroviaire voyageurs de Victoria, avec des lignes régionales convergeant vers Southern Cross depuis les axes ouest, nord et est de l'État. Southern Cross est le principal terminal régional et interétats, tandis que Flinders Street, Footscray et Richmond offrent des points d'embarquement régionaux supplémentaires sur certaines lignes. V/Line exploite les trains régionaux de Victoria, NSW TrainLink assure la liaison avec Sydney et Journey Beyond exploite The Overland au-delà de la frontière de l'Australie-Méridionale.
Les services comprennent des trains régionaux de banlieue, des services victoriens longue distance et des trains interétats avec des options de voyage de jour ou de nuit. Melbourne ne dispose pas d'un service ferroviaire à grande vitesse en exploitation. Southern Cross est la principale gare pour comparer les départs interurbains et acheter des billets de train, bien que la gare d'embarquement correcte dépende du service sélectionné. L'aéroport de Melbourne n'a pas de liaison ferroviaire voyageurs ; des bus aéroport desservent ses terminaux depuis Southern Cross.
Les trains au départ de Melbourne se dirigent vers le sud-ouest en direction de Geelong et Warrnambool, vers l'ouest en direction de Ballarat et d'Adélaïde, vers le nord-ouest en direction de Bendigo, et vers le nord-est en direction d'Albury et de Sydney. Les services de l'est suivent le corridor de Gippsland. Les trains à destination de Melbourne amènent les passagers vers le même réseau ferroviaire central, avec des correspondances disponibles pour les trajets au-delà de la ville. Réservez en ligne des trains au départ et à destination de Melbourne sur Rail Monsters.