铁路从市东北角的新洲区穿过，另有武广铁路客运专线和合武快速铁路。武昌火车站、汉口火车站和武汉火车站构成了武汉客运枢纽。武昌南编组站、市北郊已建成的“亚洲最大编组站”武汉北编组站构成了武汉货运枢纽。有中国18个铁路局（集团）之一的武汉铁路局。武汉市目前与北京、郑州、长沙、广州、合肥、南京、上海间每日都有动车组往返，与北京西之间的首发城际列车(含动车组)多达7对，同时与南昌间有高速列车相通，与省内主要城市咸宁、宜昌、十堰、襄阳、黄石、随州之间都有管内城际特快列车往返。武汉素称“九省通衢”，是国内重要的交通