육상 국경선을 넘어 여러 나라를 운행하는 열차를 이르는 말. 유럽 솅겐존 내의 인접 국가간 인터시티 열차 같은 사례를 제외하면 보통은 등급이 높은 특급열차인 경우가 대부분이다. 대체로 장거리 운행을 기본으로 깔기 때문에 야간열차, 침대차 속성이 잘 따라붙는 편이다.

국제열차가 활발하게 운행하는 나라 중 하나. 투르케스탄-시베리아 철도를 통해 카자흐스탄으로, 몽골 종단철도와 만주 횡단철도는 몽골과 러시아로, 선단선을 통해 북한으로, 그리고 베트남과 홍콩으로도 연결된다. 하나의 중국 원칙에 따라 홍콩을 중국 영토라고 주장하지만, 행정 편의상 국제선으로 간주한다(대만, 마카오는 철도로 못 넘어간다). 그러나 공항이든 기차역이든 국제선 카운터를 '국제선, 대만, 홍콩, 마카오'와 같은 식으로 길게 통칭하며 목적지에 자국 영토가 포함됨을 반드시 강조한다.

북한이 그나마 트고 지내는 나라가 국경을 접한 중국과 러시아라서, 중국 단둥, 베이징, 러시아 모스크바로 가는 정기 국제열차가 운행 중이다. 평양역에서 야로슬라브스키 역으로 가는 열차는 2018년 현재 세계에서 가장 긴 거리를 직통 운행하는 정기 국제열차이다. 그 길이는 무려 10,267km로 미국 대륙을 두 번 횡단하는 거리이다.

평양-라선을 잇는 평라선이 함북선과 연결되어 있고 그 함북선은 두만강선과 연결되며 두만강선은 러시아의 바라놉스키-하산 선과 연결된다. 또 하산스키선은 블라디보스토크에서 시베리아 횡단 철도와 연결되어 모스크바까지 이어진다. 북한의 김정일이 생전에 러시아에 갈 때 즐겨 이용한 노선으로 유명하다.

태국 - 말레이시아 - 싱가포르 3개국 간에 국제열차가 운행되고 있다.

미국과 캐나다를 오가는 국제열차를 암트랙이 운행한다.

세계에서 가장 국제열차가 활발히 운행되는 지역으로, 유럽과 아시아의 20개가 넘는 나라에 국제열차가 운행하고 있다. 서쪽으로는 프랑스 니스와 파리까지, 동쪽으로는 북한 평양까지 커버한다.[1]

요금은 침대 등급별로도 달라지고 노선마다 다르지만 유럽행 노선은 대체로 100~250유로 정도 한다. 기타 카자흐스탄, 우즈베키스탄, 아제르바이잔, 몰도바, 불가리아, 몬테네그로 등 이곳저곳으로 열차가 다닌다.

솅겐조약 덕분에 출입국 심사도 없이 열거할 수 없는 수많은 국제열차가 마치 국내선처럼 운행한다. 일반적으로 세계 다른 지역에서 국제열차는 주로 특급열차라고 할 만한 열차가 주로 운행하지만 서유럽에서는 한국의 수도권 전철 같은 광역전철 노선도 프랑스와 스위스 사이 등 이곳저곳 국경을 마구 넘는다. 국경이 의미가 별로 없는 유럽이라, 이런 노선에는 노선도에 국기 표시로 이쯤부터 이 나라라고 표현할 뿐 그것 아니면 다른 나라로 넘어왔는지 체감도 안 되는 경우가 많다.

지형적 이유로 한 국가 내의 간선 철도를 다른 국가를 통해서 경유하게 하거나, 원래는 국경을 넘지 않았으나 전쟁 등으로 인하여 영토의 소유권이 바뀐 후에도 철도 시설이 그대로 남아 있어서 생기는 국제열차도 있다. 이러한 노선에서는 솅겐조약 이전에도 국가간의 조약을 통해서 운행 구간이나 정차역 등이 결정되었다.

채널 터널로 유럽 본토와 철도가 연결된 영국을 제외한다면 바다라는 지형적 제약이 있는 거의 모든 섬나라가 이에 해당되지만, 아래에는 대륙국임에도 불구 정치 군사적인 이유로 타국과 철도를 연결하지 않은 국가들만을 서술한다.

일제시대에는 중국 방면으로 가는 국제열차가 있었다. 현재 도카이도 신칸센에서 쓰고 있는 히카리, 노조미는 원래 부산에서 만주국 봉천(선양), 신경(장춘)으로 가는 특급열차의 애칭이었다. 그 외 베이징으로 가는 흥아호, 대륙호 등의 열차가 있었다.

그러나 해방 후 남북으로 분단되면서 남한은 외부로 가는 육로가 막혔고 지금까지 이어지고 있어서 이미 많은 한국인들은 비행기와 배 이외의 방법으로 외국으로 나간다는 개념을 상상하기 어렵게 되었다. 유럽 등의 선례를 보면 남북한관계가 크게 개선되고 북한이 개방한다면 적어도 중국 동북부 지역과 러시아 연해주 정도는 충분히 열차를 타고 갈 수 있게 될 듯 하나, 중국, 러시아로의 국제열차를 이용하려면 솅겐조약이 체결된 유럽과는 달리 고강도의 입국 심사가 최소 2번은 필요할 것으로 보이는 만큼 입국 심사에도 상당한 시간이 소요될 가능성이 높아 시간 경쟁력, 편의성 면에서 비행기와의 경쟁에서 우위를 점하기는 어려울 것으로 보인다.

한일해저터널이나 한중해저터널이 개통되어 국제열차가 개통할 가능성이 있다.

주변국들과 사이가 안 좋아서[7] 대륙에 있는 나라이면서도 철도망이 주변국과 이어지지 않고 고립되어 있다.

지금은 생각도 못할 일이지만 이미 오스만 제국 시대에 카이로와 욥바를 잇는 철도가 있었으며 제2차세계대전으로 물자수송을 위한 철도가 정비되면서 다마스쿠스를 거쳐 바그다드에 이르는 노선이 존재했다. 이 노선들은 이스라엘이 건국되자마자 모두 파괴되었고, 이스라엘은 외국과 연결되는 철도를 놓을 생각이 일절 없다. 연결을 한다는 것은 주변 국가들에게 친히 자기네 땅에 쳐들어오라고 광고하는 꼴이기 때문.