有三个火车站：临沂站、临沂北站（高铁）、临沂东站。
1、临沂站
临沂站，位于山东省临沂市兰山区沂蒙路与陶然路交汇处，隶属中国铁路济南局集团有限公司，现为客货二等站。是临沂市区内规模仅次于临沂北站的铁路枢纽。
2、临沂北站
临沂北站（Linyibei Railway Station），又称“临沂高铁站”，位于山东省临沂市兰山区白沙埠镇沂蒙路与孝圣街交汇处，是一座正在建设中的大型高铁枢纽站，隶属于中国铁路济南局集团有限公司，建成后将是区域大型枢纽，全国地级市中最大的车站之一。
3、临沂东站
临沂东站位于临沂市河东区相公镇范古墩村东南。是胶新铁路主要停靠站，联络兖石线，为客货通用站。与临沂北站、临沂站构成临沂市区三大铁路枢纽站。
