经过上海境内的主要客运铁路线有两条——即北端的沪宁线（京沪线的一段）和南端的沪杭线。

大部分沪宁线列车停靠铁路上海站（新客站），沪杭线停靠铁路上海南站。

此外，上海西站和梅陇站在上海南站落成时停止了客运业务。

铁路上海西站现已改造完毕并于2010年7月1日投入使用，新的上海西站将和铁路上海站一起成为沪宁城际铁路上的主要站点。

铁路上海虹桥站则将承担京沪高速铁路、沪杭客运专线（沪昆客运专线上海段）、沪杭磁悬浮、沪杭城际铁路、规划中的沪湖城际铁路的终点以及沪宁城际铁路上海段的另外一个的终点。