陇海铁路自卧龙寺进入本区,横贯全境。民国26年(1937)3月1日陇海铁路通车至宝鸡市区,车站设于本区东关。民国34年(1945),向西延至天水。本区境内约20公里,自东向西有卧龙寺、斗鸡台、宝鸡、福临堡4个车站。建国前,宝天段经常发生路基下沉、滑坡、隧洞塌方事故,是闻名全国的铁路“盲肠”。1950年春,驻宝人民解放军第19兵团64军5万余人投入宝天段修复、改造工程。同年11月竣工。1971年,西宝段又改建为复线。1988年、1989年,宝天、西宝段先后又被改建为电气化铁路。
宝成铁路由本区起始,建于1952年7月,北段工程于1953年动工,1958年全线建成通车。1961年3月15日我国第一条电气化铁路线宝鸡至凤州段建成通车。1973年12月宝成铁路全线改建为电气化铁路。本区与渭滨区为界的宝成铁路从宝鸡车站至渭河铁路桥北端约2公里。
本区境内设有铁路专用线11条,计有中国木材总公司西北公司、宝鸡电力设备厂、驻区某工程兵部队、陕棉12厂、1003粮食仓库、宝鸡钢厂、宝鸡石油机械厂、宝鸡石油分公司油库、空军某部油库、宝鸡工程机械厂、宝鸡市焦化厂等单位的专用或共用线路约12公里。
西安铁路分局宝鸡办事处及其一些专业管理职能机构和工程单位均设于本区上马营等地。80年代初,宝鸡铁路编组站,在原车站铁道南建立,1986年1月20日正式落成投入使用。为全国38个最大的铁路枢纽编组站之一。1987年底,区城建局及时开通了文化北路,由原老火车站向西约200米处通过立交桥进入新车站。目前,宝鸡车站日接发客车52对,发送旅客约2万余人,日接发货运列车72对,日均货物吞吐量达5600多吨。