Die erste chilenische Eisenbahn fuhr 1851 von Caldera nach Copiapó. Mit dem Salpeterboom wurde das Schienennetz in Nordchile ab 1871 stark ausgebaut. Damals befand sich der Norden noch im Besitz von Peru und Bolivien. Eine der ersten Strecken führte von La Noria nach Iquique. Die Strecken wurden direkt an den Salpeterminen verlegt, so dass Ende des 19. Jahrhunderts große Teile von der Regionen Tarapacá, Antofagasta und Atacama eisenbahntechnisch erschlossen waren. Parallel dazu erfolgte der Ausbau der Strecken zu den großen Hafenstädten in Zentralchile, wie San Antonio und Talcahuano.
Heute wird das chilenische Schienennetz von der staatlichen Eisenbahngesellschaft EFE betrieben. Zudem betreibt eine Tochtergesellschaft der staatlichen Eisenbahngesellschaft das S-Bahn-Netz in Valparaiso. Der Güter- und Personenverkehr, das Immobilienvermögen und der Personalbestand werden von verschiedenen Tochtergesellschaften verwaltet. Das Eisenbahnnetz kann aufgrund unterschiedlicher Spurweiten nicht durchgehend betrieben werden und besteht deshalb aus zwei verschiedenen Teilnetzen:
Südlich von Santiago besteht ein 3743 km langes Breitspurnetz (Spurweite 1676 mm), von denen 1653 km elektrisch betrieben werden. Zwischen Santiago und Temuco wird das Eisenbahnnetz auch für den Personenverkehr benutzt.
Nördlich von Santiago besteht ein 2923 km langes Meterspurnetz, von denen 40 km elektrisch betrieben werden. Auf diesem Meterspurnetz findet kein Personenverkehr statt.
Der Personenverkehr ist im Rückgang begriffen, was durch die starke Konkurrenz der Busunternehmen und die schlechte Qualität der Waggons und Strecken begründet ist. Es gibt Bestrebungen, wieder mehr Personen per Schiene zu befördern. So wurde in modernere Waggons und Triebwagen investiert, Bahnhöfe renoviert oder neu errichtet (Puerto Montt hat 2006 einen neuen Hauptbahnhof am Stadtrand erhalten) sowie die Strecke zwischen Temuco und Puerto Montt wieder hergerichtet. Allerdings konnte die Eisenbahngesellschaft EFE ihre hochgesteckten Ziele nicht erfüllen und hat mit erheblichen technischen und organisatorischen Problemen zu kämpfen. Die Zugverbindung zwischen Santiago de Chile und Temuco ist derzeit eingestellt. Ebenso sind die Pläne, Valdivia wieder an das Streckennetz anzubinden, auf Eis gelegt.
In der Hauptstadt Santiago de Chile existiert ein über 45 km langes U-Bahn-Netz (Metro de Santiago), dessen erste Teilstrecke 1975 eröffnet wurde. Zur Zeit wird das U-Bahn-Netz stark ausgebaut und soll dann 83 km lang sein.