Xi'an est l’un des principaux pôles ferroviaires intérieurs de Chine, situé là où se rencontrent les corridors à grande vitesse est-ouest et nord-sud vers les lignes du nord-ouest. La ville compte deux grandes gares voyageurs : Xi'an North Railway Station pour les services à grande vitesse et Xi'an Railway Station pour les trains conventionnels longue distance et régionaux. China Railway exploite les services intercités, à grande vitesse et de nuit de la ville.
Les trains au départ de Xi'an comprennent des services à grande vitesse de catégorie G sur les lignes à grande vitesse Zhengzhou-Xi'an, Xi'an-Chengdu et Xuzhou-Lanzhou, ainsi que des trains de catégorie D et des services conventionnels Z, T et K. Xi'an North Railway Station gère la plupart des départs ferroviaires à grande vitesse, tandis que Xi'an Railway Station reste importante pour les trains réguliers à travers le Shaanxi et les liaisons de nuit plus longues.
Les lignes ferroviaires au départ de Xi'an partent vers l’est en direction de Zhengzhou, Luoyang, Nanjing, Shanghai et Hangzhou, vers le nord en direction de Pékin et Taiyuan, vers le sud-ouest en direction de Chengdu et Chongqing, et vers l’ouest en direction de Lanzhou, Xining et Urumqi. Réservez en ligne des trains au départ et à destination de Xi'an sur Rail Monsters.