在過去臺灣一直沒有標準軌距（1435mm）的鐵路，直到台北捷運（淡水線）採用標準軌後臺灣才有了標準軌。台北捷運的木柵線是臺灣最早通車的捷運路線，於民國八十五年（1996年）3月28日試營運通車。而到了民國八十九年（2000年）年底，台北捷運路網總長為65.1公里，由木柵、淡水、新店、南港、板橋等路線構成初期的雙十字型路網，而在內湖線（後與木柵線合稱文湖線）通車後，臺北市12個行政區都有捷運經過。蘆洲線通車後（2010年），台北捷運的營運里程已超過100公里。
台灣高速鐵路於民國九十六年（2007年）1月5日板橋到高雄左營通車，2月1日正式營運，3月2日通車到臺北。不過高速鐵路的構想在臺灣可追溯至民國七十六年（1987年），當時臺鐵提出了「興建臺灣南北超級鐵路計畫」，計畫沿著西部幹線平行路廊興建時速250公里的高速鐵路。後來在民國七十九年（1990年）正式成立了交通部高速鐵路工程局籌備處，進行先期籌畫工作。而在高速鐵路仍處於官辦時期，傾向與歐洲廠商合作，但後來中華民國立法院質疑高鐵興建問題，在民國八十四年（1995年）中央政府總預算審議二讀時刪除了高鐵籌備處與預算。隔年（1996年）高鐵案採用BOT模式進行招標，最後形成中華開發銀行主導的「中華高鐵聯盟」（與日本新幹線合作）與大陸工程為首組成的「台灣高鐵聯盟」（與亞斯通、西門子等歐洲廠商合作）在競爭，最後由台灣高鐵勝出。但後來台灣高鐵與歐洲高鐵聯盟的合作生變，在民國八十九年（2000年）改與日本新幹線簽訂核心機電系統合約。高鐵的通車，使得臺灣西部形成了一個「一日生活圈」。
而在台北捷運出現之後，臺灣的另一個直轄市——高雄市也在民國九十年（2001年）開始興建捷運，南北向的紅線在民國九十七年（2008年）4月通車，東西向的橘線則在同年8月通車，兩條路線呈十字型在美麗島站交會。而後高雄市政府計畫利用高雄臨港線興建環狀捷運路線，採用輕軌系統，曾在中央公園舉辦試乘會（2003年年底－2004年年初），而後在民國九十八年（2009年）時於該系統的預定路廊先行駛「168環狀幹線」公車，以在興建輕軌前先培養客源，而高雄捷運環狀線分兩階段興建，其中第一階段預計於民國一〇四年（2015年）年底通車，第二階段則因部分路段與利用台鐵廊道，將在高雄市區鐵路地下化計畫完工後動工。
而對於捷運與高鐵的出現，臺鐵開始有「捷運化」的政策出現，即利用既有路線為通勤走廊，新設通勤車站服務在地居民。自民國八十七年（1998年）設立大慶車站後，開始出現一系列的通勤車站。而由於平面鐵路在都市裡阻礙兩側的往來，平交道事故也成為主要的安全隱憂，故政府積極推動「都會區鐵路立體化」政策，使得臺灣各都會區繼臺北之後也開始進行鐵路的高架或地下化，此外東部地區的鐵路也逐步進各種改良工程。而由貨運量減少，基隆臨港線與高雄臨港線也逐漸停駛走入歷史，而基隆臨港線在民國九十二年（2003年）停駛後只留下西一至四碼頭連絡線供臺鐵車輛上下船，然而，今日已完全斷軌，國外進口車輛改於臺中港、花蓮港下船。
臺灣中部直轄市臺中市第一座臺中捷運民國一百一十年（2021年）4月25日正式通車營運。
高雄鐵路地下化
臺中捷運（2021年）4月25日正式通車營運
台中鐵路高架化