Kyoto situa-se no eixo ferroviário este-oeste mais movimentado do Japão, entre o corredor Tóquio-Nagoya e a região de Osaka-Kobe. A cidade tem uma principal estação de comboios de longa distância, a Kyoto Station, apoiada por várias estações regionais, incluindo Yamashina, Nijo e Saga-Arashiyama. A JR Central opera o Tokaido Shinkansen em Kyoto, enquanto a JR West e a Kintetsu Railway tratam de muitos serviços regionais e interurbanos.
Os comboios de Kyoto incluem serviços de alta velocidade Tokaido Shinkansen, comboios limitados expressos e locais da JR West, serviços da Kintetsu para Nara e o centro de Kansai, e o comboio limitado expresso Haruka da JR West para o Aeroporto Internacional de Kansai. A Kyoto Station é a principal estação ferroviária para o comboio-bala, ligações ferroviárias ao aeroporto e a maioria dos bilhetes de comboio de longa distância.
As rotas ferroviárias a partir de Kyoto seguem para leste em direção a Nagoya e Tóquio, para oeste em direção a Shin-Osaka, Kobe, Hiroshima e Hakata, para sul em direção a Nara e através de Kansai em direção a Osaka e ao Aeroporto de Kansai. Os comboios regionais da JR West também ligam Kyoto à Prefeitura de Shiga, ao Lago Biwa e à direção de Sanin. Reserve online os comboios de e para Kyoto na Rail Monsters.