Mannheim besitzt einen großen Personenbahnhof sowie auch einen noch größeren Rangier- und Güterbahnhof.
Die Geschichte des Mannheimer Rangier- & Güterbahnhofes beginnt im Jahre 1863 mit dem Bau des ersten Rangierbahnhofes im Stadtteil Lindenhof. Da dieser bereits zur Jahrhundertwende durch die wachsende Stadt und damit verbunden auch das Wachstum des Waren und Güterverkehrs zu klein geworden war, wurde 1906 mit dem Bau eines neuen, zweiseitigen Rangierbahnhofes an seinem heutigen Standort begonnen.
Die Baukosten betrugen zu der damaligen Zeit 18 Millionen Mark. Zur Zeit des zweiten Weltkrieges wurde der Bahnhof provisorisch ausgebaut, doch der Krieg hatte ihm sehr zugesetzt, weshalb er zu Kriegsende stark beschädigt war. Aufgrund dessen wurde er erst wieder Instand gesetzt und später in den 1960er und 1970er Jahren noch mal erweitert. In diesem Zustand nach der letzten Erweiterung ist er noch bis heute. Einzig zu Beginn der 21. Jahrhunderts wurde die Rangiertechnik modernisiert und auf einen der Zeit angemessenen Stand gebracht. Im heutigen Zustand belegt der Bahnhof für Waren und Güter eine Fläche von 200 Hektar. Er ist 6 Kilometer lang und durchschnittlich 400 Meter breit, besitzt eine Ablaufanlage, welche in Richtung Ost- West 42 und in West- Ost 41 Richtungsgleise hat, mit einer Durchgangsleistung von circa 5300 Wagen pro Tag. Daher ist die Bedeutung des Mannheimer Rangierbahnhofs für den Güterverkehr in Südwestdeutschland absolut herausragend.
Der Personenverkehr wird über weitere Gleise neben dem Güterbahnhof entlang geleitet, kann aber in Ausnahmefällen auch durch den Bahnhof durch geleitet werden, um im weiteren Verlauf dann zum Hauptbahnhof Mannheim zu gelangen.
Der Haupt- oder auch Personenbahnhof Mannheim ist heute mit 658 Zügen und ca. 100000 Reisenden und Besuchern täglich der zweitgrößte Bahnverkehrsknotenpunkt Deutschlands. Von hier aus können Reisende sowohl Richtung Frankfurt am Main als auch Richtung Stuttgart fahren. Aber nicht nur Deutsche Nah-und Fernverkehrszüge wie zum Beispiel der ICE haben hier ihren planmäßigen Halt, sondern auch der TGV auf der Strecke zwischen Frankfurt am Main nach Paris Est oder von Frankfurt am Main nach Marseille.
Was heute ein Durchgangsbahnhof ist, wurde im Jahre 1840 als Kopfbahnhof unter dem Betreiber der Badischen Hauptbahn eröffnet. 1867 machte die Planung und der Bau der heutigen Konrad-Adenauer Brücke eine Verlegung des Hauptbahnhofes an einen anderen Standort notwendig. Später um 1870 war die Rheintalbahn dann der Anlassgeber für eine grundlegende Umgestaltung und Erweiterung der Bahnanlagen, bei der auch 1874 – 1875 das Empfangsgebäude neu entstanden ist. Die Anbindung des Zentralgüterbahnhofes, der sich damals noch am Mühlauhafen befand, an den Hauptbahnhof, fand 1877 erst statt. Seit Anfang des 20. Jahrhunderts fanden immer wieder neue Erweiterungen an den Bahnanlagen und auch Gebäuden statt. In der Zeit des zweiten Weltkrieges wurde der Mannheimer Hautbahnhof immer wieder schwer beschädigt, aber nie vollständig zerstört, so dass er immer wieder repariert und neu aufgebaut werden konnte. Nach dem zweiten Weltkrieg stieg der Personenverkehr expotentiell an, so dass erneut über größere Erweiterungen die Gespräche aufgenommen wurden. Diese Umbauten und Erweiterungen wurden dann im Jahr 1950/1951 begonnen und sollten über einen Zeitraum von fünfundzwanzig bis dreißig Jahren andauern. Im Jahre 1970 dann war der Mannheimer Hbf. bereits zu einem von fünf Verkehrsknotenpunkten herangewachsen. Bis in die heutige Zeit wurden immer wieder Ausbauten und Erweiterungen vorgenommen, die den Hauptbahnhof zu dem machten, was er heute ist.