Melbourne é o ponto central da rede ferroviária de passageiros de Victoria, com linhas regionais a convergir em Southern Cross a partir dos corredores ocidental, setentrional e oriental do estado. Southern Cross é o principal terminal regional e interestadual, enquanto Flinders Street, Footscray e Richmond oferecem pontos adicionais de embarque regional em serviços selecionados. A V/Line opera os comboios regionais de Victoria, a NSW TrainLink disponibiliza a ligação para Sydney e a Journey Beyond opera o The Overland através da fronteira com a Austrália Meridional.
Os serviços incluem comboios regionais de passageiros, serviços de maior distância em Victoria e comboios interestaduais com opções de viagem diurna ou noturna. Melbourne não dispõe de um serviço ferroviário de alta velocidade em funcionamento. Southern Cross é a principal estação para comparar partidas interurbanas e comprar bilhetes de comboio, embora a estação correta de embarque dependa do serviço selecionado. O Aeroporto de Melbourne não tem ligação ferroviária para passageiros; autocarros do aeroporto ligam os seus terminais a Southern Cross.
Os comboios a partir de Melbourne seguem para sudoeste em direção a Geelong e Warrnambool, para oeste em direção a Ballarat e Adelaide, para noroeste em direção a Bendigo e para nordeste em direção a Albury e Sydney. Os serviços orientais seguem o corredor de Gippsland. Os comboios para Melbourne trazem os passageiros para a mesma rede ferroviária central, com serviços de ligação disponíveis para viagens para além da cidade. Reserve online os comboios de e para Melbourne na Rail Monsters.