W województwie realizuje się około 50% krajowych przewozów kolejowych. Opisując infrastrukturę kolejową na Śląsku należy wspomnieć węzeł kolejowy w Tarnowskich Górach – jeden z największych węzłów kolejowych w Europie. Transport między Bielskiem, Katowicami i Warszawą zapewnia Centralna Magistrala Kolejowa (CMK), a między Katowicami i Gdańskiem Magistrala Portowa, którymi przewożona jest większość towarów z terenu województwa. Dodatkowo dzięki CMK podroż z Katowic do Warszawy (odległość 297 km) trwa krócej. Przez region przebiegają ważne szlaki kolejowe, z których trzy są zaliczane do międzynarodowej sieci AGC – są to:
E30 Drezno – Zgorzelec – Wrocław – Katowice – Medyka– Lwów – Kijów – Moskwa,
E59 Malmo – Ystad – Świnoujście – Zielona Góra – Wrocław – Racibórz – Chałupki,
E65 Gdynia – Warszawa – Katowice – Zebrzydowice – Ostrawa – Wiedeń.
Na uwagę zasługuje również Euroterminal w Sławkowie. Jest to najbardziej na zachód wysunięty punkt styku systemów kolei szeroko- i normalnotorowej, funkcjonującej według standardów europejskich. Terminal posiada wewnętrzną sieć torów kolejowych zarówno o szerokim rozstawie, jak i w standardzie europejskim, tym samym posiada połączenie z systemem przepływu ładunków na osi Azja i Daleki Wschód – Europa Zachodnia. Polski odcinek kolei szerokotorowej stanowi Linia Hutnicza Szerokotorowa, która jest najdalej wysuniętą na zachód linią o prześwicie 1520 mm w Europie.