Shenyang é um dos principais centros ferroviários do nordeste da China, situado no ponto em que a linha de alta velocidade Pequim–Shenyang se encontra com o corredor de passageiros Harbin–Dalian. A cidade tem várias estações de passageiros importantes, lideradas pela Estação de Shenyang Norte e pela Estação Ferroviária de Shenyang. A China Railway opera os serviços de alta velocidade, interurbanos, convencionais de longo curso e regionais da cidade.
Os comboios de Shenyang incluem serviços de alta velocidade das categorias G e D, comboios interurbanos da categoria C em determinadas rotas da Liaoning e comboios convencionais Z, T e K para viagens mais longas entre regiões. A Estação de Shenyang Norte é a principal estação para muitas partidas de alta velocidade e de longo curso, enquanto a Estação Ferroviária de Shenyang continua a ser importante para serviços convencionais e regionais em toda a Liaoning e no nordeste em geral.
As rotas ferroviárias a partir de Shenyang seguem para sudoeste em direção a Pequim e Tianjin, para sul em direção a Dalian e à Península de Liaodong, para norte em direção a Changchun e Harbin e para sudeste em direção a Dandong, perto da zona da fronteira coreana. Entre as principais cidades de destino estão Pequim, Dalian, Changchun, Harbin, Dandong e Tianjin. Reserve online comboios de e para Shenyang em Rail Monsters.