Железнодорожный транспорт представлен Мурманской дистанцией пути Октябрьской железной дороги - филиалом ОАО "РЖД".
Мурманский железнодорожный узел является крупным железнодорожным узлом на севере России, расположенным на линии Волховстрой - Мурманск - Ваенга, которая имеет двухпутный участок пост 1444 км - Мурманск. С юга к данной линии примыкает однопутная линия Кола - Луостари - Никель. Железная дорога в Мурманске электрифицирована.
На территории города расположены две железнодорожные станции Мурманск и Комсомольск-Мурманский. Большинство пассажирских и грузовых перевозок железнодорожным транспортом осуществляется в южном направлении.
С увеличением портовых мощностей рост грузооборота железнодорожным транспортом требует увеличения пропускной способности железнодорожных путей.