路线主要为台湾铁路管理局纵贯线，境内设有三等站大林车站、民雄车站、简易站水上车站及甲种简易站南靖车站等4座铁路车站，并于「嘉义铁路高架化」中计画兴建北回车站一座。在轻便铁道方面，计有台湾糖业铁路及阿里山森林铁路。前者昔日遍布嘉义县平地各乡镇，现仅存蔗埕线观光列车。后者由林务局管辖，2016年已全面移交台铁经营），分为主线阿里山线（铁路起点位于嘉义市嘉义车站，终点至阿里山乡阿里山车站）及支线祝山线、眠月线、神木线、水山线等路线，是日治时期为了将阿里山林场产出之林木向外输送而建设；林场砍伐业务在民国52年