สถานีรถไฟชุมทางบางซื่อ ตั้งอยู่ที่ ถนนเทอดดำริ แขวงจตุจักร เขตจตุจักร กรุงเทพมหานคร เป็นชุมทางหลักของประเทศไทย ซึ่งแยกทางรถไฟสายใต้ ออกจากทางรถไฟสายเหนือและสายตะวันออกเฉียงเหนือ แบ่งอาคารผู้โดยสารออกเป็นสองส่วน คืออาคารผู้โดยสาร 1 (สายเหนือ สายตะวันออกเฉียงเหนือ) (หรือ ชุมทางบางซื่อ 1) และอาคารผู้โดยสาร 2 (สายใต้) (หรือ ชุมทางบางซื่อ 2) ซึ่งห่างกันราว 200 เมตร เว็บไซต์
ที่ทำการรับส่งสินค้าพหลโยธิน หรือ ย่านพหลโยธิน เป็นย่านสถานีรถไฟที่ใหญ่ที่สุดในประเทศไทย มีจำนวนรางมากกว่า 50 ราง เป็นย่านสับเปลี่ยนขนาดใหญ่ รวมความยาว (ตามแนวเส้นทาง) ถึง 4 กม. เป็นศูนย์ขนถ่ายสินค้าหลักของประเทศไทย อยู่ห่างจากตัวอาคารสถานีรถไฟไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือราว 1.5 กิโลเมตร
โรงรถจักรดีเซลบางซื่อ เป็นโรงซ่อมบำรุงและโรงจอดรถจักรดีเซลที่ใช้ในการลากขบวนรถไฟ ตั้งอยู่ทางตอนเหนือของสถานีรถไฟไปตามแนวเส้นทางในระยะประมาณ 1.5 กิโลเมตร นอกจากที่บางซื่อแล้ว ยังมีโรงรถจักรที่ สถานีรถไฟธนบุรี สถานีรถไฟนครราชสีมา สถานีรถไฟอุตรดิตถ์ สถานีรถไฟนครลำปาง สถานีรถไฟชุมทางหาดใหญ่ สถานีรถไฟชุมทางแก่งคอย สถานีรถไฟชุมทางทุ่งสง และ สถานีรถไฟชุมพร
ในอนาคต การรถไฟแห่งประเทศไทย (รฟท.) ร่วมกับ สำนักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจร (สนข.) จะทำการย้ายสถานีต้นทางหลักของกรุงเทพ จากสถานีหัวลำโพง มาที่ ชุมทางบางซื่อ เป็นสถานีหลักแห่งเดียวของกรุงเทพมหานคร พร้อมจัดเส้นทางใหม่ จากบางซื่อไปนครปฐม เป็นสายตะวันตก จากบางซื่อ ไปหัวลำโพง วงเวียนใหญ่ มหาชัย จนถึงปากท่อ ตลอดจนทุกสถานีหลังจากนี้ นับเป็นสายใต้ (เส้นทางใหม่) จากบางซื่อไปชุมทางบ้านภาชี ยังเป็นสายเหนือและสายตะวันออกเฉียงเหนือเช่นเดิม จากบางซื่อไปสุวรรณภูมิ ฉะเชิงเทรา เป็นสายตะวันออกตามเดิม และแยกเพิ่มอีก 2 เส้นทางคือ รถไฟความเร็วสูง (ไฮสปีดเทรน) เส้นทางกรุงเทพ-ระยอง และรถไฟฟ้าเชื่อมท่าอากาศยานสุวรรณภูมิ (SARL : Suvarnabhumi Airport Rails Link)
ศูนย์คมนาคมพหลโยธิน ตั้งอยู่ในพื้นที่สถานีรถไฟบางซื่อและสวนจตุจักรโดยเป็นโครงการก่อสร้างที่เชื่อมต่อกับพื้นที่ในกรุงเทพ ภาคเหนือ ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคกลางคาดว่าจะประกวดราคาในปีพ.ศ. 2559เนื่อที่ประมาณ2000ไร่โดยพัฒนาเป็นพื้นที่3ชั้นโดยมีทางเชื่อมกับสถานีกลางบางซื่อ เส้นทางรถไฟฟ้าสายสีเขียวที่สถานีหมอชิต และเส้นทางรถไฟฟ้าใต้ดินสายสีน้ำเงินที่สถานีกำแพงเพชร และสถานีจตุจักร ส่วนระดับพื้นดินจะพัฒนาเป็นพื้นที่สีเขียว ให้กลมกลืนกับสวนจตุจักรโดยผลการศึกษาเบื้องต้นเฟสแรกใช้งบประมาณ65,000 ล้านบาท ฟส 2 มีการเดินรถบีอาร์ที ช่วงอาคารเอ็นโก้-จตุจักร-บางซื่อ“จะเปิดให้เอกชนร่วมลงทุน โดยให้เป็นผู้สร้าง บริหารงาน และส่งมอบทรัพย์สินคืนแก่รัฐ โดยรัฐไม่ต้องใช้งบ 65,000 ล้านบาท คาดใช้เวลาก่อสร้าง 3 ปี แล้วเสร็จปี 62
