长株潭城际铁路（S1）连接长沙、株洲、湘潭三市，主线全长104.36公里，呈“人”字形，共设24座车站。它于2016年12月26日开通长沙站以南段，2017年12月26日开通西延线。该线路兼具城际客运与市内通勤功能，设计时速200公里，是长株潭城市群“半小时交通圈”的核心骨干项目。
🌈京广铁路是连接北京与广州的I级双线电气化铁路干线。在长沙附近，线路沿洞庭湖东岸南下，经长沙铁路枢纽，而后沿湘江右岸上溯至株洲。该段是全线关键组成部分，途经长沙站、株洲站等重要车站，客货运繁忙，构成了区域铁路网的核心骨架。
🌈京广高铁途经长沙，设有长沙南站（2009年启用），连接沪昆高铁和长沙地铁2、4号线。该线路设计时速350公里，是南北交通大动脉的关键部分。
🌈沪昆高铁于京广高铁在此交汇，以长沙南站为核心枢纽。线路自长沙南站引出后向西，跨越湘江特大桥（全长4518.77米，是湖南段关键工程），经湘潭北站、韶山南站后进入湘中地区。该段设计时速350公里。自2025年7月调图后，杭州东至长沙南段已实现时速350公里高标运营，旅行时间大幅压缩。长沙南站因此成为连接东西、贯通南北的国家级高铁枢纽。