Lindau liegt an der eingleisigen Bodensee-Gürtelbahn, die den ganzen See umläuft. In westlicher Richtung führt die Strecke nach Friedrichshafen, in südlicher Richtung nach Bregenz (Österreich) und weiter nach St. Margrethen und Zürich (Schweiz). Von Bregenz führt die Strecke auch weiter über den Arlberg nach Innsbruck. Weiters ist Lindau Endpunkt der zweigleisigen bayerischen Ludwig-Süd-Nord-Bahn, die über Kempten, Augsburg, Nürnberg bis Hof führt. Im Schnellzugverkehr ist allerdings die Linie über Kempten, Buchloe nach München die wichtigste. Durch die großen Steigungen der Allgäustrecke sind bis heute Vorspann- oder Schubleistungen nötig.

Durch das Zusammentreffen der drei Bahnverwaltungen DB, ÖBB und SBB kommt es in Lindau zu einer einzigartigen Typenvielfalt von Loks und Wagen. Lindau war in den Sechzigern noch ein eigenständiges BW mit Dampf- und Dieseltraktion, und außerdem Gemeinschaftsbahnhof von DB und ÖBB, die auf der Relation Zürich - München auch SBB-Loks bis Lindau einsetzte.

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