Olomouc vormt een knooppunt in het Tsjechische spoorwegsysteemspoorwegnet, met lijnen in zes richtingen. Het belangrijkste station van Olomouc is Olomouc hlavní nádraží. Olomouc hlavní nádraží wordt aangedaan door zowel [[České dráhy]] (de ''Tsjechische spoorwegen'') als [[LEO Express]] en [[RegioJet]]. Op Olomouc hlavní nádraží stoppen internationale treinen van en naar [[Slowakije]] en [[Polen]]. De andere stations in de stad zijn [[Station Olomouc-Řepčín|Olomouc-Řepčín]], [[Station Olomouc-Hejčín|Olomouc-Hejčín]], [[Station Olomouc město|Olomouc město]], [[Station Olomouc-Nová Ulice|Olomouc-Nová Ulice]], [[Station Olomouc-Smetanovy sady|Olomouc-Smetanovy sady]] en [[Station Olomouc-Nové Sady|Olomouc-Nové Sady]]. Daarnaast bevindt zich in de gemeente Olomouc nog het station [[Station Nemilany|Nemilany]].
