Мельбурн є опорою пасажирської залізничної мережі Вікторії: регіональні лінії сходяться до Southern Cross із західного, північного та східного коридорів штату. Southern Cross є головним регіональним і міжштатним терміналом, тоді як Flinders Street, Footscray і Richmond забезпечують додаткові точки посадки на окремих маршрутах. V/Line обслуговує регіональні потяги Вікторії, NSW TrainLink забезпечує сполучення із Сіднеєм, а Journey Beyond експлуатує The Overland через кордон із Південною Австралією.
Послуги включають регіональні приміські потяги, довші за відстанню рейси у Вікторії та міжштатні потяги з денними або нічними варіантами подорожі. У Мельбурна немає діючого високошвидкісного залізничного сполучення. Southern Cross — головна залізнична станція для порівняння міжміських відправлень і купівлі квитків на потяг, хоча правильна станція посадки залежить від обраного рейсу. Аеропорт Мельбурна не має пасажирського залізничного сполучення; автобуси до аеропорту з'єднують його термінали з Southern Cross.
Потяги з Мельбурна прямують на південний захід до Geelong і Warrnambool, на захід до Ballarat і Adelaide, на північний захід до Bendigo та на північний схід до Albury і Sydney. Східні рейси проходять коридором Gippsland. Потяги до Мельбурна прибувають у ту саму центральну залізничну мережу, а для поїздок за межі міста доступні стиковочні рейси. Забронюйте потяги з Мельбурна і до Мельбурна онлайн на Rail Monsters.