黎湛铁路、河茂铁路、粤海铁路、洛湛铁路、深湛铁路在湛江交汇，铁路交通发达。有发往北京西、上海南、广州、重庆、南宁、贵阳、昆明、武昌、郑州、九江、徐州、金城江、海口、三亚、洛阳、襄阳的多地的列车。2018年6月，深湛铁路建成开通。规划建设合湛高铁、张海高铁、湛海高铁和广湛客专。正规划建设时速350公里合浦—湛江高铁、张家界—海口高铁、湛江—海口高铁和广州—湛江客专，未来5条高铁将汇聚湛江。

　　截至2020年底，湛江市共有湛江站、湛江西站、遂溪站、廉江站、河唇站、雷州站、徐闻站、吴川站8座铁路客运站。