Город является железнодорожным узлом пяти направлений. Все железные дороги в городе относятся к Волгоградскому отделению Приволжской железной дороги.
Вокзалы и станции:
Волгоград-1. Все поезда дальнего следования отправляются со станции Волгоград-1. Вокзал станции изначально был деревянным, позднее был перестроен из кирпича. Во время Сталинградской битвы здание было практически полностью разрушено. В период с июля 1951 по май 1954 года на старом месте было возведено трёхэтажное здание с цокольным этажом, венчаемое башней со шпилем. 2 июня 1954 года здание было сдано в постоянную эксплуатацию. Здание построено из кирпича с железобетонными перекрытиями. Фасады облицованы гранитом и инкерманским камнем, частично оштукатурены; стены в интерьере преимущественно облицованы мрамором. Потолки в залах отделаны лепными карнизами, кессонами, розетками. Росписи, посвящённые героике войны и мирного труда, выполнены художниками Я. Скрепковым, В. Крыловым, Д. Мерпертом. Скульптурные группы и барельефы в комплексе вокзала выполнены скульпторами М. Д. и Н. А. Павловскими и В. Н. Безруковым. В целом решение здания типично для архитектуры эпохи Сталина. В 1997 году здание железнодорожного вокзала признано памятником архитектуры.
Волгоград-2. Второй по значению вокзал Волгограда, является вокзалом пригородного сообщения. Возможно будущее использование для вокзала поездов «Аэроэкспресса» в аэропорт Гумрак.
Сарепта. Станция дальнего и пригородного сообщения города, расположенная в Красноармейском районе города Волгограда.
Ельшанка.Станция пригородного сообщения, расположенная на конечной станции скоростного трамвая.
