Katowice przecinają dwie międzynarodowe linie kolejowe. Jedna z nich biegnie z Drezna do Lwowa, w polskiej części zaczynając się od granicy niemieckiej, a kończąc aż przy ukraińskiej. Druga łączy obszary nadbałtyckie z rejonami Adriatyku i Bałkanami (w polskiej części biegnąc od południowej granicy kraju przez Katowice i Warszawę do Gdańska i Gdyni).
Katowice są przystankiem dla połączeń InterCity i EuroCity i posiadają bezpośrednie połączenia z takimi miastami jak Berlin, Bratysława, Hamburg, Praga i Wiedeń. Podróż pociągiem do Warszawy trwa zaledwie trzy godziny.
