Tại Nhật Bản, đường sắt là một trong những phương tiện vận tải hành khách chủ yếu, đặc biệt vận chuyển khối lượng hàng hóa lớn và với tốc độ cao giữa các thành phố lớn và cho người đi lại trong các vùng đô thị. Bảy công ty đường sắt Nhật Bản, do nhà nước điều hành cho đến năm 1987, bao phủ hầu hết các vùng của Nhật Bản. Ngoài ra cũng có dịch vụ đường sắt vận hành do các công ty đường sắt tư nhân hoặc chính phủ khu vực, hoặc các công ty được tài trợ bởi cả chính phủ khu vực và các công ty tư nhân.

Tổng độ dài đường sắt là 27,182 km bao gồm một vài chuẩn khoảng cách ray, phổ biến nhất trong đó là ray 1.067m, với 22,301 km độ dài, trong đó có 15,222 km đã được điện khí hóa.[6]

Fukuoka, Kobe, Kyoto, Nagoya, Osaka, Sapporo, Sendai, Tokyo, và Yokohama có hệ thống tàu điện ngầm.

Hầu hết người Nhật đi bộ cho đến cuối thế kỷ 19. Đường sắt đầu tiên được xây dựng nối ga Shimbashi của Tokyo với ga Yokohama của Yokohama (bây giờ là ga Sakuragichō) vào năm 1872.[7] Các tuyến đường sắt khác được phát triển ngay sau đó. Nhật Bản ngày hôm nay là một trong những quốc gia có mạng lưới giao thông vận tải phát triển nhất trên thế giới. Giao thông đang phát triển tốt ở Nhật bản, nhưng hệ thống đường đã không theo kịp và là không đủ cho số lượng xe ô tô ở Nhật Bản. Điều này thường được giải thích vì thực tế xây dựng đường sá rất khó khăn ở Nhật Bản, vì mật độ dân số cao và việc hạn chế diện tích đất có thể sử dụng để xây dựng đường.

Shinkansen

Tàu shinkansen, là các xe lửa chạy trên các tuyến đường sắt cao tốc.[8] Có 8 tàu shinkansen chạy trên các tuyến đường dài 2,387 km (0 dặm), hoàn toàn độc lập với các tuyến tàu chạy ngắn metro, với một vài trường hợp ngoại lệ. Shinkansen chiếm phần lớn hoạt động giao thông đường dài tại Nhật Bản, với hơn 10 tỷ lượt hành khách đã đi trên tất cả các tuyến. 1,114 chuyến chạy hàng ngày, với chuyến nhanh nhất là với các đầu máy JR Đông R5 và E6, vận hành với tốc độ tối đa 320 km/h (200 mph). Xe lửa shinkansen được biết đến là rất an toàn, không có tai nạn liên quan đến việc hành khách chết hoặc bị thương nào trong suốt 50 năm lịch sử.[9] Shinkansen cũng nổi tiếng vì rất đúng giờ, tương tự với tất cả các phương tiện giao thông vận tải tại Nhật Bản. Trong năm 2003, trung bình thời gian trễ mỗi tàu trên Tōkaidō Shinkansen chỉ là 6 giây.[10] Nhật bản đã cố gắng để bán công nghệ làm Shinkansen ra nước ngoài, và đã giành được các hợp đồng xây dựng hệ thống xe lửa tương tự tại Ấn Độ, Thái Lan, và Hoa Kỳ.[9]

Tuyến tàu shinkansen đầu tiên được xây dựng năm 1964 nối Tokyo và Osaka, và xe lửa bây giờ đi quãng đường trên trong 2 giờ 25 phút.[8] Các tuyến shinkansen bổ sung sau đó kết nối Tokyo tới Aomori, Nigata, Kyoto, và Nagasaki; kết nối Osaka tới Fukuoka và Kagoshima, với các tuyến mới được xây dựng để kết nối tới Tsuruga, Sapporo và Nagasaki.

Nhật Bản đã phát triển công nghệ tàu đệm từ, và đã phá vỡ tốc độ kỷ lục thế giới trong tháng 4 năm 2015 với một con tàu đi với tốc độ 603 km/h (375 mph).[11] Tàu Chūō Shinkansen, một dịch vụ tàu đệm từ thương mại hiện tại đang được xây dựng để kết nối Tokyo tới Nagoya và Osaka. Khi hoàn thành năm 2045 tàu này sẽ đi khoảng cách trên chỉ trong thời gian 67 phút, bằng một nửa thời gian của tàu shinkansen hiện tại.