Dalian è il capolinea ferroviario meridionale della penisola di Liaodong e un importante snodo di China Railway per la Cina nordorientale. La città dispone di due principali stazioni passeggeri per i viaggi interurbani: Dalian Railway Station, vicino al centro, e Dalian North Railway Station, sulla rete ad alta velocità. Il suo ruolo ferroviario è definito dalle tratte verso nord che collegano la costa con Liaoning, Jilin, Heilongjiang e il corridoio di Pechino.
I treni da Dalian includono servizi ad alta velocità di categoria G e D, treni interurbani di categoria C all'interno del Liaoning e servizi convenzionali di categoria Z, T e K su alcune tratte più lunghe selezionate. Dalian North Railway Station gestisce la maggior parte dei treni ad alta velocità da Dalian, mentre Dalian Railway Station serve le partenze dal centro, i servizi regionali e alcuni treni convenzionali a lunga percorrenza. Non esiste una stazione ferroviaria nazionale dedicata all'aeroporto per Dalian Zhoushuizi International Airport.
Le tratte ferroviarie da Dalian si dirigono a nord verso Shenyang e Changchun, a nord-est verso Harbin, a ovest attraverso il corridoio ferroviario del Bohai Rim verso Tianjin e Pechino, e a est attraverso il Liaoning verso Dandong. Altre città raggiungibili includono Panjin e Anshan. Prenota online i treni da e per Dalian su Rail Monsters.