O sistema ferroviário nacional pode ser analisado através da caracterização das duas malhas existentes, uma antiga e outra nova. Com aproximadamente 24 mil km de linhas, a antiga foi construída nos séculos XIX e XX, possui grande quantidade de interferências ao longo de seu traçado e opera em bitola métrica em 92% de sua extensão.
Nos últimos 10 anos, a quantidade de cargas transportadas nesta malha reduziu 1% em volume, passando de 188 mil para 187 mil TU (Tonelada Útil). Os principais produtos transportados em 2016 foram minério de ferro (70%) e do setor agrícola (15%).
As ferrovias que fazem parte da malha antiga são: Estrada de Ferro Paraná Oeste (EFPO), entre Cascavel (PR) e Guarapuava (PR), com 248 km de linhas; Estrada de Ferro Vitória-Minas (EFVM), ligando Belo Horizonte (MG) e Vitória (ES), com 895 km; Ferrovia Centro-Atlântica (FCA), operando nos estados de Minas Gerais, Goiás, Bahia, São Paulo, Espírito Santo, Rio de Janeiro, Sergipe e no Distrito Federal, com 7.223 km; Ferrovia Tereza Cristina (FTC), de atuação restrita à Santa Catarina, com 163 km; Ferrovia Transnordestina Logística (FTL), localizada no nordeste do país e contanto com 4.295 km; Rumo Malha Oeste (RMO), ligando Mato Grosso do Sul e São Paulo, com 1.973 km; Rumo Malha Paulista (RMP), localizada no Estado de São Paulo e contando com 2.055 km de linhas, sendo 1.544 km de bitola larga (1,6 m); Rumo Malha Sul (RMS), operando no Paraná, Santa Catarina, Rio Grande do Sul e São Paulo, com 7.223 km de linhas.
A velocidade média comercial da malha antiga reduziu nos últimos anos. As ferrovias RMO e FTL foram as que apresentaram a menor velocidade média em 2016, por volta de 9,5 km/h. Enquanto isso, as ferrovias EFVM e EFPO apresentaram as maiores velocidades médias, 27 km/h e 22 km/h respectivamente.
As ferrovias da malha antiga são, em grande parte, monofuncionais, pois transportam um ou dois produtos apenas. Em 2016, os principais produtos transportados e respectivas porcentagens sobre o total transportado foram: EFPO (soja e farelo de soja – 73%); EFVM (minério de ferro – 89%); FCA (soja e farelo de soja – 22%, minério de ferro – 15%); FTC (carvão e coque – 90%); FTL (combustível – 46%; cimento – 27%); RMO (minério de ferro – 61%); RMP (açúcar – 67%, combustível – 25%) e RMS (soja e farelo de soja – 31%, açúcar – 22%).
Apesar de ter mais de 100 anos, as diversas reformas realizadas na EFVM a transformaram numa das mais produtivas ferrovias nacionais. É a única no país que opera em toda a sua extensão em linha dupla, possibilitando maior velocidade e produtividade. Em 2016, transportou 70% de toda a carga transportada na malha antiga. Apesar disso, o transporte entre 2006 e 2016 reduziu em 1,5% em volume.