Санкт-Петербург представляет собой крупный железнодорожный узел. Перевозками на железнодорожном транспорте занимается Октябрьская железная дорога – филиал ОАО «Российские железные дороги». Пригородное пассажирское сообщение выполняется ОАО «Северо-Западная пригородная пассажирская компания», учрежденное Правительством Санкт-Петербурга и ОАО «РЖД».
Санкт-Петербургский железнодорожный узел включает в себя 5 ж/д вокзалов (Московский, Ладожский, Финляндский, Витебский, Балтийский); 53 железнодорожные станции; 10 пассажирских направлений (Балтийское, Лужское, Витебское, Московское, Волховстроевское, Ладожское, Ириновское, Приозерское, Выборгское, Сестрорецкое).; 4 припортовые станции, обслуживающие порты Финского залива (Автово, Новый Порт, Ораниенбаум, Бронка), 2 сортировочные станции (Санкт-Петербург-Московский Сортировочный, Шушары).
Из Санкт-Петербургу в Хельсинки ходят два поезда:
1) «Аллегро» – скоростной поезд, который четыре раза в день отправляется из Санкт-Петербурга (с Финляндского вокзала, отдельный терминал - вход с улицы Боткина).
2) «Лев Толстой» – фирменный ночной поезд, который отправляется в Хельсинки из Москвы (с Ленинградского вокзала) и проходит через Санкт-Петербург (посадка на Ладожсом вокзале).
Узел включает 423 км железных дорог. Железнодорожные пути и станции занимают в Санкт-Петербурге примерно 4 тыс. га территории. Грузооборот железнодорожного узла достиг уровня более 110 млн. т в год. В настоящее время железнодорожный узел города во многом выполняет функции сортировочного центра для внешнеэкономических грузопотоков и предприятий других регионов, направленных в сторону Финляндии, Прибалтики и портов Балтийского моря.
Санкт-Петербургский метрополитен составляет структурную основу системы городского пассажирского транспорта общего пользования Санкт-Петербурга. Главной задачей метрополитена является обеспечение магистральных внутригородских перевозок населения по направлениям, связывающим периферийные районы города с его центром и между собой, и характеризующихся наиболее устойчивыми пассажиропотоками.
В настоящее время метрополитен в Санкт-Петербурге является наиболее быстрым и надежным видом городского пассажирского транспорта общего пользования. Это обусловило увеличение доли метрополитена в структуре перевозок городским пассажирским транспортом за последние десять лет: за период с 2003 г. по 2013 г. она выросла с 34% до 40%. Провозная способность метрополитена в настоящее время составляет 380 тыс. пассажиров в час при максимальной наполняемости вагонов 170 чел./ваг.
Общая протяженность транспортной сети метрополитена увеличилась с 98,6 км в 2003 г. до 113,6 км в 2013 г. за счет ввода в эксплуатацию новых линий и станций метрополитена.
На начало 2014 года зона пешеходной доступности станций метрополитена покрывает 33,2% территории плотной застройки (площадь определена без учета акваторий, парков и садов, объектов транспорта и т.п.). Доля территорий в зоне пешеходной доступности станций метрополитена в центре города составляет 58%, в северных районах - 24%, в восточных - 23,5%, в южных - 12,7%. Не обслуживаются метрополитеном Красносельский район, значительные части Приморского, Красногвардейского, Фрунзенского, Калининского, Выборгского районов.
По сравнению с другими видами наземного городского пассажирского транспорта общего пользования, метрополитен обеспечивает самую высокую скорость движения, составляющую 32-40 км/ч (скорость движения на автобусе, трамвае и троллейбусе составляет не более 15-18 км/ч, снижаясь в часы пик до 5-10 км/ч) и высокую частоту движения. Интервал движения поездов в часы "пик" в среднем составляет порядка 2 мин.
Петербургский метрополитен состоит из 5 линий, общей протяженностью 113,4 км, и насчитывает 64 станции, 69 вестибюлей, и 7 пересадочных узлов. Перевозку пассажиров осуществляют 1500 вагонов метро.
Петербургский метрополитен занимает по объему перевозимых пассажиров 12-ое место в мире и 4-ое в Европе (после метрополитенов Москвы, Парижа, Лондона).