Світова система залізниць склалася на початку ХХ ст. Залізниці є в 140 країнах світу, а протяжність їх становить приблизно 1,2 млн. км. Найбільшу довжину мають залізниці в США (біля 240 тис. км). Канаді (90 тис. км). Росії (86 тис. км). Більше половини експлуатаційної довжини випадає на розвинені країни і лише 1/5 – на ті, що розвиваються. Відповідно, у першому випадку щільність залізничних шляхів набагато вища, ніж у другому.

Найвища вона в Бельгії, Німеччині, Швейцарії: 4-18 км/100км². У багатьох країнах цей показник не перевищує 0,1-0,5 км/100км².Є країни, що не мають залізниць: Кіпр, Лаос, Нігер, Чад, Бурунді, Ісландія, Афганістан, Непал, острівні держави Океанії і Карибського басейну.

Залізнична мережа розвинених країн вирізняється високою пропускною здатністю. Цей показник залежить від кількості прокладених ліній. Більша частина залізниць – одноколійна: дво- та багатоколійні становлять приблизно 1/7 загальної довжини залізниці світу. Багатоколійні залізниці розташовані на підходах до великих залізничних вузлів. Іноді в потужних індустріальних районах між постачальником і споживачем сировини прокладається декілька залізниць для безперебійного постачання вугілля, залізної руди тощо.

У світі використовується кілька типів залізничної колії: нормальна, широка, середня та вузька. До нормальної відносять західноєвропейську, або стефенсонівську (1435 мм), та колію, що історично склалася на просторах Російської імперії (1524 мм). Перша переважає в більшості країни Європи, у Північній Америці, Північній Африці, Австралії, на Близькому та Середньому Сході; друга – на території незалежних країн, що утвердилися  на руїнах радянської імперії. Широка колія буває двоїв видів: іберійська (1656 мм) та ірландська (1600 мм). Перша поширена в Індії, Пакистані, Аргентині, друга – в Португалії. Ірландії, Шрі-Ланці. Середня колія теж буває двох видів: капська (1067 мм) та метрова (1000 мм).Першу будують у Японії, Індонезії, Новій Зеландії, ПАР, Австралії, у деяких країнах Тропічної Африки, другу – в країнах Індокитаю, у Бразилії, у – віддалених районах Індії, Пакистані, деяких країнах Західної Африки. Вузька колія (600-900 мм) є в країнах Тропічної Африки та Центральної Америки. У цих регіонах вона іноді сусідує з середньою колією. На нормальну колію у світі випадає 75%, на середню – 17%, на широку – 7%, на вузьку – 2%. В Європі та Північній Америці 98% колії – нормальна та широка.

Характерною особливістю цього виду транспорту є наявність великих трансконтинентальних залізниць. У Європі: Брест (Франція)-Париж-Берлін-Варшава-Москва-Єкатеринбург, Копенгаген-Гамбург-Франкфурт-на-Мані-Мілан-Рим-Реджо-ді-Калабрія, Амстердам-Брессель-Париж-Мадрид-Кадс та багато інших, що перетинають континент у різних напрямках.

Найбільші трансконтинентальні залізниці в Америці: Галіакс-Монреаль-Вінніпег-Ванкувер, Нью-Йорк-Чикаго-Сіетл-Сан-Франціско, Балтимор-Сент-Луїс-Лос-Анджелес-Буенос-Айрес-Вальпараїсо, Буенос-Айрес-Антофагаста. Споруджується залізниця, яка з’єднує північні райони Америки з південними. В Африці немає  таких великих доріг. Виняток становлять залізниці, прокладені в широтному напрямі на півдні материка. Лобіту-Бейра-та Людеріц-Дурбан. В Австралії відома дорога Сідней-Перт. В Азії триває робота з об’єднання залізничної мережі континенту: споруджується Трансазійська магістраль від Стамбула до Сінгапура (14 тис. км).

В Індії побудовано Трансіндійську магістраль. У Росії Транссибірська магістраль (Челябінськ-Владивосток). Паралельно їй прокладено Південно сибірську та Сибірську магістралі.

Рівень технічної оснащеності дуже важливий для характеристики розміщення залізничного транспорту. Ці показники найвищі у США та Західній Європі і там більша частина залізниць укладена рейками важкого типу. На станціях широко застосовуються централізація управління та автоблокування, радіотелефони й телебачення.

Рухомий склад – потужні локомотиви та вагони великої вантажності, пасажирські вагони високої комфортності. На залізницях США, Західної Європи та Японії діють магістралі зі збільшеною швидкістю руху. Пасажирські поїзди тут курсують зі швидкістю 200-250 км/год. Застосування електричної тяги найбільше поширене в Європі.

У країнах, що розвиваються, технічний рівень залізничного транспорту низький: застосовується різнотипний рухомий склад, переважно малопотужні локомотиви, вагони малої вантажності, значне місце належить паровій тязі.

У всьому світі спостерігається тенденція до зниження питомої ваги залізничного транспорту  в загальному обсязі  вантажо- та пасажиро перевезень. Проте цей вид транспорту ще довго вестиме перед у транспортній системі світу.