Réseau exploité : 3 011 km à voie normale dont 2 928 km électrifiés en courant alternatif 15 kV 16 2/3 Hz (norme allemande) + 74 km en voie métrique électrifiés en courant alternatif 15 kV 16 2/3 Hz.
Le réseau compte 804 gares plus 8 gares de triages, 307 tunnels d’une longueur totale de 259 kilomètres et 6000 ponts d’une longueur totale de 87 kilomètres (chiffres de octobre 2007). Le réseau comporte plus de 30 000 signaux, 14 aiguillages, 700 postes d'enclenchement et 10 centrales électriques.
Depuis 1940 trône dans toutes les gares l'horloge des CFF, créée par l'ingénieur et designer Hans Hilfiker (1901 - 1993), alors employé des CFF. Outre son design, reconnaissable par tous les Suisses, la particularité de cette horloge est que la trotteuse (aiguille des secondes) tourne en continu, sans saccade d'une seconde à l'autre, et s'arrête pendant exactement 1,5 seconde sur le point culminant du cadran avant de passer à la minute suivante. On la trouve également aujourd'hui sous forme de montre.
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Le réseau suisse est ouvert à la concurrence en vertu de l'Ordonnance sur l'accès au réseau ferroviaire du 25 novembre 1998. Toute entreprise ferroviaire domiciliée en Suisse ou dans l'Union européenne est autorisée à y circuler sous réserve de disposer d'une licence et sous réserve d'accords internationaux pour les entreprises étrangères. Ce phénomène reste cependant encore très marginal.
En voyageurs, le réseau des CFF se caractérise par la généralisation du service cadencé à la demi-heure, voire au quart d'heure, sur la plupart des lignes principales. Les Suisses sont les Européens qui voyagent le plus souvent en train : 47 voyages par an et par habitant d'une longueur moyenne de 42 km (France : 15 voyages, Belgique : 16).
Le cadencement implique que de nombreux trains accélèrent en même temps ce qui provoque des pics de puissance en particulier le matin et le soir pour les pendulaires. Le problème est aggravé par l'utilisation d'une tension relativement faible (par rapport aux 25 kV de certains voisins). L'augmentation des dessertes et les NLFA sont également responsables de pics de consommation plus importants que par le passé.
Le 22 juin 2005, dans la plus grande panne de son histoire, le réseau ferroviaire suisse (CFF et BLS) a été totalement paralysé durant trois heures entre 18 heures et 21 heures. Plus de 100 000 voyageurs sont restés bloqués, parfois à l'intérieur de voitures dont la climatisation ne marchait plus. La situation a été normalisée durant la nuit. Le 23 juin 2005, une nouvelle panne a frappé le réseau, uniquement en Suisse romande. Le réseau électrique, après la rupture d'une ligne de tension principale, s'est effondré. Une polémique a éclaté sur la fragilité du réseau électrique des CFF, qui est séparé du réseau domestique. La vente de courant CFF au réseau électrique domestique suisse a également été stigmatisée.
De manière à éviter de nouvelles pannes, les CFF ont acheté des convertisseurs supplémentaires (qui adaptent le réseau domestique: soit pour vendre de l'électricité CFF, soit pour acheter du courant domestique) et reconfigurés certains des convertisseurs existants, de manière à garantir une meilleure stabilité du réseau électrique CFF à l'avenir.
Sur les 6 premiers mois de 2007, 86 % des trains voyageurs sont arrivés avec un retard de moins de 2 min et 96 % avec un retard de moins de 5 min.