Londra è il principale snodo ferroviario del Regno Unito, con importanti stazioni capolinea disposte attorno alla città per diversi corridoi nazionali. London King's Cross, London Euston, London Paddington, London St Pancras International, London Liverpool Street, London Victoria, London Waterloo e London Bridge gestiscono tutti un notevole flusso di passeggeri. Tra gli operatori che servono Londra ci sono LNER, Avanti West Coast, Great Western Railway, Eurostar, Southeastern, Southern, Greater Anglia, East Midlands Railway, South Western Railway e Thameslink.
I servizi da Londra includono treni intercity per Scozia, Galles, Midlands, East Anglia e Sud Ovest, oltre al traffico ferroviario regionale in tutto il Sud-Est dell'Inghilterra. High Speed 1 collega London St Pancras International con il Kent e il Tunnel della Manica, mentre Eurostar gestisce treni internazionali dalla stessa stazione. I collegamenti ferroviari aeroportuali servono Heathrow da London Paddington, Gatwick da London Victoria e London Bridge, Stansted da London Liverpool Street e Luton tramite St Pancras e altre stazioni centrali.
Le linee ferroviarie da Londra si dirigono a nord verso York, Leeds, Newcastle, Edimburgo, Manchester, Birmingham e Glasgow, a ovest verso Reading, Bristol, Cardiff ed Exeter, a sud verso Brighton, Southampton e Portsmouth, e a est verso Cambridge, Norwich, il Kent e Parigi. Prenota online i treni da e per Londra su Rail Monsters.