Вузол має 423 км колій. Залізничні колії та станції займають в Санкт-Петербурзі приблизно 4 тис. га території. Вантажообіг залізничного вузла досяг рівня понад 110 млн. т. на рік. На початок ХХІ сторіччя залізничний вузол міста багато в чому виконує функції сортувального центру для зовнішньоекономічних вантажопотоків та підприємств інших регіонів, спрямованих в бік Фінляндії, Прибалтики та портів Балтійського моря.
Основний немаршрутизованний вантажопотік на морські порти і прикордонні переходи проходить через сортувальну станцію Санкт-Петербург-Сортувальний-Московський, розташовану в південній планувальній зоні Санкт-Петербурга. За своєю структурою Санкт-Петербурзький вузол відноситься до залізничних вузлів напівкільцевого типу через розташованої на заході природної перешкоди Фінської затоки Балтійського моря. Десять залізничних напрямків практично радіально сходяться до центральної частини міста. Більшість з них двоколійні, а Московський напрямок триколійний[1].
У травні 1847 року відкрита перша ділянка Миколаївської залізниці, що сполучила столицю Росії з містом Колпіно, а за чотири роки — і з Москвою. Для цієї лінії також був побудований свій вокзал — Миколаївський (наразі — Московський).
В 1870 році була побудована п'ята лінія, яка сполучила Петербург та Велике Князівство Фінляндське. Для лінії було споруджено Фінляндський вокзал, а сама лінія була під орудою управління фінляндських залізниць.
Приблизно до 1880-х років всі п'ять ліній були окремими, сполучення між лініями було відсутнє. В 1880-х роках інженер та підприємець М.І. Путилов запропонував та спроектував вантажну залізничну лінію до вантажного порту. Лінія починалася від Миколаївської залізниці, по шляхопроводам перпендикулярно перетинала Царськосельську, Варшавську та Балтійську залізниці і далі по мосту через Єкатерингофку прямувала в порт; також було побудовано відгалуження до Вугільної гавані. Після завершення будівництва лінію стали називати Портовою, але в народі прижилося інша назва — Путилівська. Також її іноді називали Сполучною, так як від усіх пересічних ліній були прокладені сполучення з Путилівською залізницею. Путилівська залізниця стала першою непасажирською, а також першою лінією, яка поєднала чотири з п'яти залізничних ліній Санкт-Петербурга.
В 1905 році від станції Обухово було побудовано відгалуження на Вологду.
В 1908 — 1914 роках побудували другу сполучну лінію, що дозволила зв'язати лінію фінляндських залізниць з іншими. Залізницю провели через Кушелевку та Пискаревку, далі на південь по далеких околиць міста та через новий Фінляндський залізничний міст сполучили з лінією Миколаївської залізниці. Тоді ж була прокладена невелика ділянка, що зв'язала безпосередньо нову сполучну лінію з уже існуючою Путилівською. Ще під час будівництва цієї лінії, була прокладена тимчасова сполучна лінія по лівому берегу Неви до Літейного мосту і далі, використовуючи існуючі трамвайні колії до Нейшлотського провулку. Після завершення будівництва постійної сполучної лінії, тимчасова лінія була розібрана, проте її ділянка приблизно до сучасної вулиці Моїсеєнко діяла як під'їзна до заводів до середини 1990-х років, а колії остаточно були демонтовані лише в 2010 році.
Приблизно в ці ж роки була побудована ще одна сполучна лінія, що з'єднала нову залізницю «Санкт-Петербург — Обухово — Вологда» з усіма іншими лініями, включаючи Путилівську. Лінія отримала неофіційну назву Південна портова залізниця.
В 1917 році до Петрограда була доведена друга лінія Фінляндський залізниць «Петроград — Хійтола», яку приєднали до сполучної лінії.
В 1920-х роках були демонтовані Охтинський та Приморський вокзали, відправлення поїздів були перенесені на Фінляндський вокзал, для чого були прокладені відповідні сполучні лінії. Тоді ж було прокладено лінія «Ржевка — Нева — ГЕС-5».
В 1930-х роках для розвантаження залізничного вузла була прокладена сполучна лінія «Руч'ї — Парнас — Парголово».
В 1960-х роках коії Варшавської залізниці, що розташовувалися на південь від Путилівської лінії в межах міста Ленінграда, були демонтовані, а поїзди пущені коліями Балтійської залізниці. Для сполучення з частиною лінії, паралельно Південної портової залізниці були прокладені нові колії з подальшим сполученням зі старою ділянкою, що прямує до Гатчини. В 2001 році пасажирські відправлення з Варшавського вокзалу припинені, приміські поїзди перенесені на Балтійський вокзал, поїзди далекого прямування — на Вітебський.
У червні 2003 року на місці вантажної станції Дача Долгорукова був відкритий Ладозький вокзал, що частково розвантажив Московський та Фінляндський вокзали.
В 2017 році остаточно ліквідовані колії у Варшавського вокзалу, а музейні поїзда були перевезені звідти до нового музею у Балтійського вокзалу.