截至2018年12月，上海已拥有包括地铁、轻轨、磁悬浮及有轨电车等轨道交通线路共16条，运营里程共705千米（含磁浮线29千米），运营里程居全国第一位，已形成初步的网络格局。 [64] 

上海地铁于20世纪90年代初正式营运，是中国大陆地区继北京、天津地铁建成通车后建造的第三个城市轨道交通系统。 [65] 截至2018年12月，上海地铁运营线路共16条，共设车站415座（含磁浮线2座），运营里程共705千米（含磁浮线29千米），运营规模居世界第一。 [66]  2017年，上海地铁日均客运量969.3万人次，总客运量达到35.38亿人次。 [67]  是世界上地铁最繁忙的城市之一。地铁线路将中心城区密集覆盖，并连接了大多数区县。

上海还建有磁悬浮项目——上海浦东机场线，全场30.5公里，连接地铁龙阳路站和上海浦东国际机场，这也是世界上第一条投入商业运作的磁悬浮铁路。上海浦东机场和虹桥枢纽之间的磁悬浮专线正在逐步推进中，尚在技术方案制定的阶段。

此外，用于连接郊区金山和上海南站的市郊通勤铁路——上海金山城市市郊快速铁路已于2012年9月28日建成通车，这是中国大陆地区首条利用铁路网开行通勤列车的线路。