沈阳铁路局位于东北路网的中南部，南与北京铁路局相依、北与哈尔滨铁路局毗邻，东与朝鲜民主主义人民共和国铁路相接。经济吸引区为辽宁和吉林两省、内蒙古自治区东南部、黑龙江省南部、河北省东北部的部分地区，共有28个市（盟）。
截至2009年9月，全局营业里程9469公里，占全国铁路营业里程的14.8 %。共有干支线124条，线路正线延展长度12323公里，其中双线里程2809公里，占全局营业里程的29.7%；电气化线路长度1961公里，电气化率20.7%。局间分界口10个，口岸站3个。
全局共有单位120个，其中运输站段68个，非运输单位 52个，其中直属站15个，车务段15个，客运段3个；机务段5个，供电段4个；车辆段6个；工务段14个，工务机械段1个；电务段5个。目前，全局共有车站734个，其中特等站5个，一等站24个，二等站46个，三等站120个，四等站459个，五等站62个，其他18个；编组站9个，区段站35个，国境站3个；客运营业站407个，货运营业站433个。全局共开行旅客列车208对，其中动车13对，直通68对，管内140对。
全局职工总数281960人。铁路局机关行政机构限额内设22个处室。
2008年，全局货物发送量完成323664万吨；货物到达量完成390135万吨；货物周转量完成2453.8亿吨公里。全局日均装车14693车，日均卸车17906车。全年完成旅客发送量18545万人，旅客周转量完成70260百万人公里，换算周转量完成3156亿吨公里。运输收入完成230.64亿元，运输支出387.04亿元。