Le réseau ferroviaire luxembourgeois est l’épine dorsale des transports en commun du grand-duché. Le réseau est constitué en étoile autour de la gare de Luxembourg, la plus importante gare du pays et la longueur totale de l’installation ferroviaire luxembourgeoise est de 275 km dont 263 km électrifiés en courant alternatif 25 kV 50 Hz (norme française).
Le réseau est exploité par la société nationale des chemins de fer luxembourgeois (CFL) qui exploite des lignes régulières vers Ettelbruck, Esch-sur-Alzette, Wasserbillig et Kleinbettingen notamment. La situation du Luxembourg fait que de nombreuses liaisons internationales exploitées par les compagnies des pays voisins desservent le pays, comme le TGV Est européen depuis juin 2007, qui relie Paris à Luxembourg en 2 h 5.
Le pays dispose d’un important terminal combiné, accueillant notamment une autoroute ferroviaire, la gare multimodale de Bettembourg. Elle jouxte la principale gare de triage du pays, la gare de triage de Bettembourg.
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