La rete SFM ha uno sviluppo di 350 km, di cui 280 km nel territorio della Città metropolitana di Bologna.

Delle 8 linee ferroviarie afferenti al nodo di Bologna, 6 sono parte della rete nazionale, con gestione dell'infrastruttura ferroviaria affidata a Soc. RFI (Rete Ferroviaria Italiana, del Gruppo FS), mentre le restanti 2 linee, la Bologna-Vignola e la Bologna-Portomaggiore, sono inserite nella rete regionale, con gestione dell'infrastruttura affidata dalla Regione alla sua Soc. FER Srl (Ferrovie Emilia Romagna). Per tutte le 8 linee la gestione del servizio è affidata alla società Trenitalia Tper che nasce dal conferimento in essa di rami di azienda delle due società (Trenitalia e Tper) a far data dal primo gennaio 2020.

Il PUMS prevede il potenziamento del SFM attraverso la previsione di:

• un aumento della frequenza delle corse nelle ore di punta fino a 15' in alcune stazioni principali;
• il potenziamento del materiale rotabile;
• la realizzazione di interventi infrastrutturali propedeutici all'attuazione delle 3 linee passanti e la creazione del "Passante Urbano";
• la realizzazione di interventi infrastrutturali propedeutici all'intensificazione del traffico ferroviario;
• il completamento delle stazioni di Borgo Panigale Scala, Prati di Caprara, Zanardi, S. Vitale-Rimesse, Bologna S. Ruffillo e Toscanella.

La rete ferroviaria così riorganizzata renderà il servizio regolare in tutte le stazioni, affidabile, cadenzato e integrato con il trasporto pubblico su gomma e il tram. Ciò permetterà a coloro che devono spostarsi di organizzare il viaggio con certezza sui tempi e riduzione dei tempi di attesa.