Hiroszima jest ważnym węzłem kolejowym w zachodniej części Honsiu, położonym na linii Sanyo Shinkansen między regionem Kansai a Kiusiu. Miasto ma jeden główny dalekobieżny dworzec kolejowy, Hiroshima Station, oraz kilka drugorzędnych stacji JR obsługujących lokalne i regionalne połączenia. JR West jest głównym operatorem w Hiroszimie, a bezpośrednie połączenia Shinkansen łączą miasto także z obszarem JR Central i JR Kyushu.
Pociągi z Hiroszimy obejmują szybkie połączenia Sanyo Shinkansen, międzyregionalne pociągi z ograniczoną liczbą postojów na korytarzach JR West oraz pociągi regionalne na liniach Sanyo Main Line, Kure Line, Geibi Line i Kabe Line. Hiroshima Station jest głównym dworcem dla odjazdów pociągów dużych prędkości i większości połączeń międzyregionalnych. Yokogawa, Shin-Hakushima i Nishi-Hiroshima obsługują regionalne przejazdy kolejowe w obrębie obszaru miejskiego.
Trasy kolejowe z Hiroszimy biegną na wschód do Okayamy, Kobe, Osaki, Kioto i Tokio, na zachód do Shin-Yamaguchi, Kokury i Hakaty, na południowy wschód do Kure oraz na północ w głąb prefektury Hiroszima. Miyajimaguchi to ważny przystanek dla pasażerów kontynuujących podróż w kierunku promu w pobliżu Miyajimy. Zarezerwuj pociągi z i do Hiroszimy online na Rail Monsters.