Основой транспортной инфраструктуры Амурской области являются Транссибирская железнодорожная магистраль и БАМ. Наиболее крупные железнодорожные вокзалы: Благовещенск, Белогорск, Свободный, Шимановская, Магдагачи, Сковородино, Завитая, Бурея, Архара, Тында.
Деятельность ОАО "РЖД" является бюджетообразующей для Амурской области. В связи с прямой зависимостью муниципальных бюджетов от работы ОАО "РЖД" г. Тында и г. Свободный имеют статус моногородов.
Пригородное железнодорожное сообщение в Амурской области осуществляется по 13 маршрутам, в том числе 8 маршрутов на полигоне Дальневосточной железной дороги и 5 маршрутов на полигоне Забайкальской железной дороги. Курсирование пригородных поездов сохранено между населенными пунктами, где отсутствует альтернативное пассажирское сообщение.
За 2020 год в пригородном сообщении на территории области перевезены 144,1 тыс. человек, что значительно ниже уровня 2010 года в связи с проведенной оптимизацией маршрутной сети.
С 2013 года осуществляется реконструкция Восточного полигона Транссиба и БАМа, имеющих ключевое значение как для Амурской области, так и для страны в целом. Ежегодно отмечается рост грузоперевозок по этим магистралям. По итогам 2019 года в направлении Дальнего Востока перевезено свыше 114 млн. т экспортных грузов, что более чем в 2 раза выше уровня 2010 года.