Tainan é um importante ponto ferroviário no sul de Taiwan, situado entre Chiayi a norte e Kaohsiung a sul. A cidade utiliza dois principais centros ferroviários: a Estação TRA de Tainan, no centro urbano, e a Estação THSR de Tainan, no distrito de Guiren. A Taiwan High Speed Rail liga Tainan ao corredor de alta velocidade da costa oeste da ilha, enquanto a Taiwan Railways Administration opera comboios convencionais interurbanos e regionais pela cidade.
Os comboios de Tainan incluem serviços de alta velocidade da THSR, comboios interurbanos da TRA, comboios regionais com paragens e serviços locais que servem os distritos vizinhos. A Estação THSR de Tainan recebe comboios de alta velocidade no corredor norte-sul, enquanto a Estação TRA de Tainan serve a ferrovia convencional através do centro de Tainan. As duas estações são separadas, e os passageiros fazem a ligação entre elas através dos comboios da Linha Shalun da TRA, entre Shalun e o centro de Tainan.
As rotas ferroviárias a partir de Tainan seguem para norte em direção a Chiayi, Taichung, Taoyuan e Taipei, e para sul em direção a Kaohsiung e Zuoying. Os serviços da TRA também ligam Tainan a estações mais pequenas em todo o sul de Taiwan, incluindo Yongkang, Daqiao, Bao'an e Rende. Reserve online comboios de e para Tainan na Rail Monsters.