台北は台湾鉄道の発祥の地であり、清代には大稲埕から基隆及び新竹駅区間での運行がされていた。日本統治時代には清代の鉄道路線を変更し、今の萬華・板橋を経由した。

なお、台北駅より分岐した淡水線及び万華駅より分歧する新店線が建設された。前者は1988年に捷運の轉換工事のため廃止、その後台北捷運淡水線として復活したが、後者は巨額の累積赤字に加え道路拡張工事の必要性から1965年に廃止されている。

現在、台湾鉄路管理局の西部幹線（縦貫線は南港駅、松山駅、台北駅、万華駅の4駅が市内に設けられており、その中でも台北駅は台湾交通の中心地の一つとなっている。市内の鉄道は現在松山駅および以東の南港駅を含む区間を除き地下化が完了している。