北京-乌鲁木齐(G7)连云港-霍尔果斯(G30)乌鲁木齐绕城高速环线(G3001)上海-霍尔果斯(G312)乌鲁木齐-红其拉甫(G314)阿勒泰-乌鲁木齐-巴伦台线(G216)乌鲁木齐是西北地区重要的铁路枢纽,全疆铁路的总枢纽。乌鲁木齐铁路局是原铁道部属下的十八个铁路局之一,也是原铁道部规划的十大区域性客运中心之一,属全国铁路网末端边缘,管辖兰新、南疆、北疆3条干线。主管管辖新疆维吾尔自治区境内的铁路网,以及甘肃省玉门以北的铁路线。乌昌石城际铁路正在建设中。乌鲁木齐南站是乌鲁木齐铁路局管辖的客货运一等站,新疆铁路的总枢纽,其经过铁路有兰新铁路、南疆铁路、北疆铁路及兰新客运专线。有发往北京、上海、广州、杭州、重庆、成都、武汉、郑州、济南、西安、兰州、连云港等方向的列车,并有发往哈萨克斯坦阿拉木图、阿斯塔纳等方向的国际列车。乌西站直属乌鲁木齐铁路局管辖,现为一等站(三级五场)为乌鲁木齐铁路局编组站。乌鲁木齐新客站是新疆乌鲁木齐市一个大型火车客运站,是兰新高铁的终点站,为乌鲁木齐最大的火车客运站。