新庄は山形県北部にある鉄道の結節点で、山形新幹線の北の終着駅です。市内の主な旅客駅は新庄駅で、JR東日本が運行しています。鉄道上の役割は、新幹線規格のつばさ号、奥羽本線、そして内陸部の東北各地を結ぶ在来線が交わる地点にあります。
新庄発の列車には、山形新幹線区間を走るつばさ号、山形県内を南下して秋田県方面へ向かう奥羽本線の普通列車、そして陸羽東線の列車があります。新庄駅は長距離の指定席サービスと普通列車の両方を扱っており、最上地域で列車チケットを利用する際の重要な駅です。
新庄からの鉄道ルートは、南方面では山形、福島、宇都宮、東京へ、北方面では湯沢、秋田へ、東方面では東北連絡として鳴子温泉、古川へ向かいます。新庄行きの列車は山形県北部の各地域にも運行しています。Rail Monstersでは新庄発着の列車をオンラインで予約できます。