太原市位于山西省中部，为全国性综合交通枢纽，联通京津冀、陕甘宁、中原城市群等。

截至目前，境内设太原站（站台规模5台12线）、太原南站（站台规模10台22线）、太原东站（二等站）、太原北站（一等站）、太原西站（一等站）等车站。

已建成的铁路项目

高铁网络：大西高铁（设计速度250km/h，2023年启动提速改造工程，境内设太原南站和太原站）、石太客专（2012年提速至250公里/小时，2018年引入"复兴号"，境内设太原南站和太原站）、郑太高铁（设计时速250公里，预留提速条件，境内设太原南站和晋中站）、集大原高铁（晋蒙首条直通高铁，设计时速250公里）等。

普速铁路：南北同蒲铁路（贯穿山西省中部的南北干线，设计速度120km/h，设计太原站和太原东站）、瓦日铁路（设计速度120km/h，承担煤炭集运）、太焦铁路（连接太原与河南焦作，设计时速250km/h）、太兴铁路（设计时速120-160公里，境内设汾河站和太原北站）等。

在建中的铁路项目：大西高铁提速工程（将运营时速从250公里提升至300公里，纳入山西省2025年重点项目，计划2026年底完成改造并通车）、平舒铁路专用线（全长16.1公里，设计为双线电气化铁路，计划2025年12月建成通车）。

规划中的铁路项目

太绥高铁：连接太原与陕西绥德，全线桥隧比达89%，于2025年4月可行性研究报告通过国家级评审，争取早日开工建设。项目建成通车后，太原至绥德通行时间从4小时缩至1小时。

晋中至侯马城际铁路：连接晋中与临汾侯马，设计时速250公里，于2023年纳入《山西省"十四五"交通规划》。根据当前进展，短期内（2025-2027年）无开工计划。