截至2020年12月，沈陽有2個高鐵站，沈陽北站和沈陽南站。沈陽北站是中國鐵路沈陽局集團有限公司管轄的客運特等站，是中國東北地區重要的鐵路樞紐之一，是中國國家七五計劃期間重點工程，是沈陽市最主要的鐵路客運站之一，是沈陽鐵路樞紐的重要組成部分。沈陽北站總建筑面積12.11萬平方米，主體為空間鋼管連續拱桁架結構，采取人流、車流分層進站方式。高架候車廳總建筑面積為3.2萬平方米，采用高架鋼結構模式，棚頂為鋼結構加鋁板的形式，兩側為大面積玻璃窗。沈陽南站是中國鐵路沈陽局集團有限公司管轄的一座鐵路車站。沈陽南站站房總建筑面積25.42萬平方米，候車大廳3.1萬平方米，可同時容納10000名旅客候車。車站設有26條到發線、12個站臺、22臺面。