Zdaniem Stanisława Janickiego „cała ta świetna płaszczyzna wizualna [filmu] wydaje się tylko dekoracją, za którą kryje się świat doznań osobistych”. Zygmunt Kałużyński zwrócił uwagę na scenę o wymiarze socjologicznym – pogoń za zbrodniarzem – w której upatrywał ironiczne „echo niejednej nagonki w poprzednim czasie”. Pomimo zróżnicowania recenzji w chwili premiery Bolesław Michałek i Frank Turaj twierdzili po latach, że Pociąg w Polsce był odbierany głównie jako film „banalny, pusty i pretensjonalny”.
Natomiast w krajach Zachodu zachwyt nad Pociągiem był powszechny. Włoski krytyk Guido Fink z „Cinema nuovo” stwierdził, że żaden inny film nie potrafił tak sugestywnie wyrazić uczucia pustki. Georges Sadoul opisał Pociąg jako „typowy dreszczowiec z elementami komedii”, jednak docenił film jako wnikliwe „studium psychologiczne” z uważnie scharakteryzowanymi postaciami. Charles Ford i Robert Hammond uznali Pociąg za dzieło „pełne suspensu”, a samą fabułę – za „dobrze zawiązaną”. Jak stwierdził Michałek, Pociąg stał się jednym z najbardziej rozpoznawalnych filmów lat pięćdziesiątych XX wieku.