[[Berkas:Stasiun Tugu 2020 2 New Signage + Nataru.jpg|jmpl|ka|Tampak depan [[Stasiun Yogyakarta]] 2020]]
Kota Yogyakarta merupakan pusat dari [[Daerah Operasi VI Yogyakarta]], wilayah kerja [[Kereta Api Indonesia|PT Kereta Api Indonesia (Persero)]] yang menaungi perkeretaapian di Daerah Istimewa Yogyakarta, [[Solo Raya]], dan sebagian [[Purworejo]]. Kota Yogyakarta dilewati oleh [[jalur kereta api Kutoarjo–Purwosari–Solo Balapan]]/lintas selatan dan tengah [[Jawa]]. Jalur kereta api yang melewati kotaKota Yogyakarta telah terelektrifikasi [[listrik aliran atas]] sebesar 1.500 V DC, mulai dari Stasiun Yogyakarta hingga Stasiun Palur. Layanan kereta api antarkota maupun aglomerasi di kota ini melayani berbagai tujuan di Pulau Jawa yang menghubungkan Yogyakarta dengan [[Bandung]], [[Surabaya]], serta [[Kota Malang|Malang]] di jalur selatan Jawa; sedangkan jalur tengah Jawa menghubungkan Yogyakarta dengan [[Jakarta]], dan kereta api aglomerasi menghubungkan Yogyakarta dengan [[Daftar kabupaten dan kota di Jawa Tengah|berbagai kota di Jawa Tengah]]. Terdapat sebanyak kurang lebih 33 kereta api antarkota dan aglomerasi yang melintasi Kota Yogyakarta (dengan sebanyak 112 dari total jadwal perjalanan perharinya).
Terdapat 2 stasiun besar di Kota Yogyakarta, yaitu [[Stasiun Yogyakarta]] (dikenal sebagai '''Stasiun Tugu''') di Kemantren [[Gedongtengen, Yogyakarta|Gedongtengen]] merupakan stasiun utama di [[Daerah Istimewa Yogyakarta]], melayani kereta api antarkota lintas selatan beserta tengah Jawa serta aglomerasi di sekitar [[Jawa Tengah]]–DIY seperti kelas eksekutif dan campuran; sedangkan [[Stasiun Lempuyangan]] di Kemantren [[Danurejan, Yogyakarta|Danurejan]] melayani sebagian kereta api antarkota campuran beserta kereta api ekonomi di jalur selatan dan tengah Jawa. Tersedia layanan kereta api komuterlokal yang menghubungkan [[Stasiun Kutoarjo|Kutoarjo]] dengan [[Daerah Istimewa Yogyakarta|Yogyakarta]], nama kereta api tersebut bernama Commuter Line [[Prambanan Ekspres]] danserta untuk penghubung Kota [[KotaSolo Surakarta|SurakartaRaya]] dengan Yogyakarta tersedia [[Lin Yogyakarta (KRL Commuter Line)|KRL Lin Yogyakarta]], [[Kereta rel listrik|layanan KRL komuter]] yang menggantikan KA Prameks relasi Yogyakarta-Solo Balapan dan dikelola oleh [[KAI Commuter]]. Selain itu, tersedia pula [[Kereta api Bandara Internasional Yogyakarta|KA Bandara YIA]], layanan kereta api bagi masyarakat yang ingin bepergian menuju ke [[Bandar Udara Internasional Yogyakarta]], dengan tujuan akhir [[Stasiun Yogyakarta International Airport]].
Yogyakarta juga memiliki beberapa jalur kereta api menuju [[Stasiun Palbapang]], Stasiun Pundong dan [[Stasiun Magelang Kota]] bersambung ke [[Stasiun Ambarawa]] yang sudah dinonaktifan sejak dekade 1970-an. Salah satu peninggalan jalur kereta api nonaktif di kota Yogyakarta yang masih bisa disaksikan hingga saat ini adalah [[Stasiun Ngabean]] yang terletak di komplek Taman Parkir Wisata Ngabean.
