铁路作为长江经济带综合立体交通走廊的基础组成部分,是构建运输大通道、实现要素快速无障碍流动、推动带域经济发展的重要支撑。以经济带内129个城市为研究对象,分析2000～2015年铁路快速化和高速化过程中客运通达能力演化特征,并利用市域面板数据模型分析其对城市第三产业发展的影响,结果表明:铁路客运通达能力随既有线提速增能和高等级新线开通大幅提升,但城市间旅行时间因铁路网建设空间密度和时间梯度差异产生"时空收敛"非均衡性;低旅行时间网络在主要都市区不断强化,向外持续扩张中沿区际联系主通道出现地带间高可达网络融合,铁路走廊以区域中心城市为节点重构经济带交通区位格局,实现城市群整合、地带间网络化交流;铁路客运发展促进第三产业能力提升和要素集聚,空间上表现为东中部高、西部低,铁路枢纽节点城市、传统干线通道沿线城市和新建铁路沿线城市受到较强的正向作用。