Osaka è uno dei più grandi snodi ferroviari del Giappone e il principale punto di interscambio tra lo Shinkansen Tokaido dal Giappone orientale e lo Shinkansen Sanyo verso l'Honshu occidentale e il Kyushu. La città ha diversi importanti terminal ferroviari, con Shin-Osaka che gestisce i servizi ad alta velocità e Osaka Station che funge da punto di riferimento per i servizi JR West a lunga percorrenza e regionali.
I treni da Osaka includono servizi Shinkansen operati da JR Central e JR West, treni espresso limitato in tutto il Kansai e lungo il corridoio Hokuriku, servizi JR West regionali, treni per l'aeroporto verso l'Aeroporto Internazionale del Kansai e servizi di compagnie ferroviarie private come Nankai, Kintetsu, Hankyu e Hanshin. Shin-Osaka è la principale stazione ferroviaria per le partenze dei treni ad alta velocità a lunga distanza, mentre le stazioni nell'area di Namba e Osaka-Umeda gestiscono molti servizi ferroviari privati.
Le linee ferroviarie da Osaka si dirigono a est verso Kyoto, Nagoya e Tokyo, a ovest verso Kobe, Himeji, Hiroshima e Hakata, a sud verso l'Aeroporto del Kansai e Wakayama, e verso l'interno in direzione di Nara, Ise e Nagoya lungo i corridoi ferroviari privati. Prenota online i treni da e per Osaka su Rail Monsters.