宝成铁路、西成客运专线、成绵乐城际铁路贯穿市域,设有绵阳站、江油站和青莲站。
成兰铁路在建设中。
正在规划建设绵九铁路(绵阳至九寨沟)、绵(阳)遂(宁)内(江)铁路。
绵阳站站房规模为四川省第二大火车站。
乘坐火车北上可直达西安、上海、青岛、北京等城市。南下可到达重庆、成都和昆明等地。