是指走行距离跨及两个及其以上铁路局的旅客列车。这些列车一般为中长途列车。以下为除中国国铁以外其他中国大陆轨道交通实行此运行型态的情况。
深圳.深圳地铁的2号线和8号线採用直通运行。主要来往赤湾站 ↔ 盐田路站（未来终点站为溪涌站），赤湾至莲塘站一段属于2号线，莲塘站（不含）至盐田路（未来为溪涌）属于8号线。莲塘站属2号线与8号线为「分界」站。乘客无须在2号线莲塘站落车即可前往8号线车站。
广州.广州地铁3号线，本线（番禺广场站 ↔ 天河客运站）和北延线