Guangzhou jest ważnym węzłem kolejowym w południowych Chinach, z kluczowymi stacjami łączącymi połączenia dużych prędkości, konwencjonalne i regionalne. Guangzhou South jest głównym terminalem dla pociągów dużych prędkości; obsługuje linię kolejową dużych prędkości Pekin–Guangzhou oraz szybką trasę kolejową Guangzhou–Shenzhen–Hong Kong Express Rail Link, oferując bezpośrednie połączenia dużych prędkości do Pekinu, Szanghaju, Shenzhen i stacji West Kowloon w Hongkongu. Stacja Guangzhou, położona blisko centrum miasta, obsługuje konwencjonalne pociągi dalekobieżne oraz niektóre połączenia dużych prędkości do różnych części Chin. Guangzhou East obsługuje trasy regionalne i konwencjonalne, w tym połączenia międzymiastowe do Shenzhen, Dongguan i innych miast we wschodniej części prowincji Guangdong. Guangzhou North, w dystrykcie Huadu, obsługuje niektóre konwencjonalne połączenia pasażerskie i trasy regionalne. Główne stacje są skomunikowane z metrem w Guangzhou oraz siecią autobusów miejskich; Międzynarodowe Lotnisko Baiyun w Guangzhou jest połączone z siecią kolejową za pośrednictwem linii metra 3 i autobusów wahadłowych na lotnisko.