Lanzhou è uno dei più importanti snodi ferroviari della Cina nordoccidentale, situato nel punto in cui le linee provenienti dalla Cina centrale incontrano quelle dirette verso il Qinghai, lo Xinjiang, il Ningxia e il Corridoio di Hexi. La città ha due principali stazioni passeggeri: Lanzhou West Railway Station per la maggior parte dei servizi ad alta velocità e Lanzhou Railway Station per molti treni convenzionali a lunga percorrenza. China Railway gestisce i servizi nazionali che servono la città, con operazioni amministrate localmente da China Railway Lanzhou Group.
I treni da Lanzhou includono treni ad alta velocità delle serie G e D, servizi intercity della serie C e treni convenzionali Z, T e K per viaggi più lunghi notturni o diurni. Lanzhou West Railway Station gestisce la maggior parte delle partenze dei treni veloci sulla rete ad alta velocità, mentre Lanzhou Railway Station rimane importante per i normali collegamenti ferroviari a lunga distanza e per alcuni servizi regionali selezionati. Il servizio ferroviario collega inoltre la città con l'aeroporto Lanzhou Zhongchuan tramite la ferrovia intercity Lanzhou-Zhongchuan Airport.
Le linee ferroviarie da Lanzhou si dirigono a est verso Xi'an, Zhengzhou e Pechino, a ovest verso Zhangye, Jiayuguan e Urumqi, a sud verso Chengdu e Chongqing, e a nordovest verso Xining e il corridoio ferroviario Qinghai-Tibet. Prenota online i treni da e per Lanzhou su Rail Monsters.