Die Stadt Leipzig ist ein zentraler Eisenbahn-Knotenpunkt Deutschlands. Zahlreiche Eisenbahnstrecken verbinden innerhalb Leipzigs viele Bahnhöfe und Haltepunkte und führen von hier aus in andere Städte der Region, Deutschlands und Europas.
Bereits in der Konzeption des Nationalökonomen Friedrich List (1789–1846) für ein deutsches Eisenbahnnetz war Leipzig die Rolle des zentralen Knotens zugedacht. Von hier aus sollten sternförmig Eisenbahnstrecken in alle Himmelsrichtungen führen und sämtliche Regionen Deutschlands miteinander verbinden.
Die Idee einer Eisenbahn, die Leipzig mit Strehla (an der Elbe) verbinden sollte, wurde schon vor 1830 von dem Leipziger Kramermeister C. G. Tenner geäußert. Im Jahr 1835 wurde die Leipzig-Dresdner Eisenbahn-Compagnie unter Vorsitz des Bankiers Gustav Harkort (1795–1865) gegründet, die bereits 1836 mit dem Bau der ersten Fern-Eisenbahn Deutschlands, der Leipzig–Dresdner Eisenbahn, begann (1839 eröffnet). Ihr folgten rasch weitere Hauptstrecken: die Magdeburger (1840), Bayerische (1842), Thüringer (1856) und Berliner (1859) Eisenbahn. Eine Reihe von Neben- und Güterstrecken, von denen einige ab 1994 wieder stillgelegt wurden, sowie zwei separate S-Bahn-Strecken (Plagwitz–Grünau und Gohlis–Wahren) ergänzen das Netz.
Im Dezember 2017 wurde die Schnellfahrstrecke Nürnberg–Leipzig fertiggestellt, deren neue Trasse in Leipzig bereits seit 2002 genutzt wurde.