東京は日本の主要な旅客鉄道ハブであり、いくつかの全国鉄道路線が首都圏ネットワークと交わる地点です。市内には東京駅、品川駅、上野駅、新宿駅、池袋駅など、主要な都市間鉄道駅が複数あります。JR東日本とJR東海は東京発着の長距離列車の主な運行会社で、空港鉄道サービスはJR東日本と京成電鉄が追加で運行しています。
東京駅は新幹線サービスの主要駅で、JR東海が東海道新幹線を西方面へ運行し、JR東日本が東北新幹線、上越新幹線、北陸新幹線、山形新幹線、秋田新幹線を北方面および北西方面へ運行しています。品川駅も東海道新幹線の発着を担い、上野駅は一部のJR東日本新幹線と在来線を利用できます。成田エクスプレスと京成スカイライナーは、東京中心部と成田空港を結ぶ鉄道路線です。
東京発の鉄道路線は、西へ名古屋、京都、大阪、広島へ、北へ仙台、盛岡、秋田、青森へ、北西へ長野、金沢へ、さらに横浜、鎌倉、日光、成田を含む関東各方面の地域路線へと広がっています。東京発着の列車はRail Monstersでオンライン予約できます。