怀化市位于湖南省西部偏南，怀化铁路枢纽是湖南重要的交通枢纽，是湘、鄂、渝、黔和桂5省区市中心位置，是中东部地区前往大西南的“桥头堡”。目前，境内有怀化南站（站台规模9台20线）、芷江站（站台规模2台4线）、溆浦南站（站台规模2台4线）、怀化站（一等站）、新晃站（四等站）等15座火车站。
已建成通车的铁路：沪昆铁路（境内途经6个县区，共设16座车站，即低庄站、怀化东站、怀化站和新晃站等）、焦柳铁路（运营速度120 km/h，境内共设26座车站）、渝怀铁路（设计速度120 km/h，境内设5座车站，即郭公坪站、锦和站、齐天坪站、同田湾站和怀化站等）、沪昆高速铁路（境内设4座车站，即溆浦南站、怀化南站、芷江站和新晃西站）、怀衡铁路（运营速度200 km/h，境内设怀化南站和安江东站等）和张吉怀高速铁路（运营速度310 km/h，境内设麻阳西站和怀化南站等）等。
在建中的铁路项目：铜吉铁路
起始站铜仁站-凤凰古城站，按250km/h的速度建设，线路长约52公里。项目于2024年12月26日，贵州段开工建设，建成后将实现，连通沪昆与张吉怀高铁，完善该区域高铁网建设。
规划中的铁路项目：怀桂高铁
又称怀桂客运专线，起始站怀化南站-桂林北站，按350km/h的速度建设，串联多条高铁线路，即张吉怀、沪昆、呼南和贵广等高铁。项目最新进展，2025年湖南两会期间，委员建议怀桂高铁纳入十五五铁路规划，争取早日开工建设。
建成后，将优化怀化至桂林高铁网建设，推动沿线旅游业发展，提升怀化、桂林等铁路枢纽地位等。
