Dortmund verfügte zur Zeit der privaten Eisenbahngesellschaften bis zur Verstaatlichung über mehrere zentrale Bahnhöfe in bzw. am Rand der Innenstadt. Hiervon existiert an selber Stelle nur noch der heutige Hauptbahnhof.
Dazu kommt eine größere Anzahl von Stadtteilbahnhöfen. Sie wurden mehrheitlich nach dem jeweiligen Stadtteil beziehungsweise ihrer Lage in diesem Stadtteil benannt.
Neben den betriebenen Bahnhöfen und Haltepunkten besteht auch eine kleinere Zahl stillgelegter Stationen. Zum Teil wurden sie durch Personenbahnhöfe in direkter Umgebung ersetzt. Eine Sonderstellung nehmen dabei die beiden Haltepunkte Dortmund Hoesch und Dortmund Werkstätte ein. Sie waren Betriebsstationen für die sich nebenan befindenden Industrien und Gewerbebetriebe. Aus- und Einsteigen war nur für dort beschäftigte Menschen gestattet.
Hörde Rheinischer Bahnhof (später Hörde/Hacheney) war ein Bahnhof der Strecke von Dortmund Südbahnhof nach Herdecke und Hagen, befand sich auf dem heutigen Phoenix West-Gelände
Dortmund Kluse, Haltepunkt der RhE zwischen Dortmund Südbahnhof und Hörde/Hacheney auf der Strecke nach Herdecke und Hagen
Alle Regionalexpresslinien halten am Dortmunder Hauptbahnhof. Zusätzlich werden vor allem Bahnhöfe östlich des Dortmunder Hauptbahnhofs angefahren. Eine Ausnahme bildet hier der Bahnhof Dortmund-Mengede im Nordwesten der Stadt. Die Regionalbahnlinien erschließen außer der Linie RB43 das Dortmunder Stadtgebiet im Norden, Süden und Südosten. Der Rheinische Esel war bis zur Betriebseinstellung die einzige Strecke des Regionalverkehrs, welche nicht über den Hauptbahnhof führte.
Die S-Bahnlinien erschließen die Gebiete westlich vom Dortmunder Hauptbahnhof. Eine Ausnahme ist die S-Bahnlinie 4, welche nicht über den Hauptbahnhof fährt und als einzige S-Bahnlinie die östlichen Stadtteile erschließt.