Железнодорожный вокзал города Атырау расположен по ул.Муса Баймуханова № 66. Вокзал был построен 1971 году из расчета на 300-500 пассажиров.
За последние годы благодаря руководству области и руководству Атырауского отделения дороги дополнительно курсируют два состава Атырау – Алматы, Атырау – Астана. Вагоны все новые и соответствуют последним требованиям времени, что конечно радует пассажиров. Ежедневно через вокзала Атырау проходит 14 пассажирских поездов.
АО «НК «Қазақстан темір жолы» в год празднования 20-летия Независимости Республики Казахстан открыл новый маршрут, соединяющий города Астана и Атырау. 31 мая 2011 года по данному маршруту начал курсировать новый пассажирский поезд №47/48 «Каспий» сообщением «Астана-Атырау».
С 8 июня 2013 года между Алматы и Атырау начал курсировать новый скоростной поезд "Сарайшык" сообщением Алматы - Атырау.