Melbourne stanowi centralny punkt pasażerskiej sieci kolejowej Wiktorii, a regionalne linie zbiegają się na Southern Cross z zachodniego, północnego i wschodniego korytarza stanu. Southern Cross jest głównym terminalem regionalnym i międzystanowym, podczas gdy Flinders Street, Footscray i Richmond zapewniają dodatkowe punkty wejścia na wybrane pociągi regionalne. V/Line obsługuje regionalne pociągi w Wiktorii, NSW TrainLink zapewnia połączenie do Sydney, a Journey Beyond obsługuje The Overland przez granicę z Australią Południową.
Usługi obejmują regionalne pociągi podmiejskie, dłuższe połączenia w obrębie Wiktorii oraz pociągi międzystanowe z możliwością podróży w dzień lub w nocy. Melbourne nie ma czynnej szybkiej kolei. Southern Cross to główny dworzec kolejowy do porównywania odjazdów międzymiastowych i zakupu biletów kolejowych, choć właściwa stacja wejścia do pociągu zależy od wybranej usługi. Lotnisko Melbourne nie ma połączenia kolejowego dla pasażerów; autobusy lotniskowe łączą terminale z Southern Cross.
Pociągi z Melbourne jadą na południowy zachód do Geelong i Warrnambool, na zachód do Ballarat i Adelaide, na północny zachód do Bendigo oraz na północny wschód do Albury i Sydney. Połączenia wschodnie przebiegają przez korytarz Gippsland. Pociągi do Melbourne dowożą pasażerów do tej samej centralnej sieci kolejowej, a dalsze podróże można kontynuować połączeniami przesiadkowymi poza miasto. Zarezerwuj pociągi z i do Melbourne online w Rail Monsters.