高速铁路通过岳塘区与湘潭县，但均未设客运站。2010年3月26日开工建设的沪昆客运专线铁路通过雨湖区、湘潭县、韶山市、湘乡市，并在雨湖区响水乡与韶山市永义乡新建湘潭北站与韶山南站。市行政中心距离长沙南站37公里、株洲西站12公里、湘潭北站15公里。城际铁路方面，正在修建的环长株潭城市群城际铁路也将引入湘潭站与湘乡站。湖南省曾规划建设连接长株潭三市的轻轨地铁系统（“2008年底启动，三年建成”），2009年取消该城际轻轨系统，转而采用城市群城际铁路建设方案。2010年11月湘潭段正式开工建设，新建昭山、荷