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Hola, básicamente solo son dos temporadas las que tendrías que ver, ya que tiene una serie que es una historia paralela en donde un personaje secundario es el protagonista "Misaka Mikoto", ademas de spin offs que te ayudan a entender mejor la serie... dejemos eso a un lado y respondamos tu pregunta:

1)

>>>Toaru Majutsu no Index - la serie de 24 capitulos

>>Toaru Majutsu no Index-tan - 2 capitulos especiales de 8 minutos donde se ven a los personajes en su forma chibi

>>Toaru Majutsu no Index 10th Anniversary PV es un video promocional donde aparecen los personajes, solo dura un minuto, no recomiendo verlo, no te pierdes de nada.

2)

>>>Toaru Majutsu no Index II - la segunda temporada igualmente de 24 capitulos

>>Toaru Majutsu no Index-tan II - al igual que la primera temporada, son dos especiales de corta duración con sus personajes chibi

3)

>>>Toaru Majutsu no Index: Endymion no Kiseki - es la película, técnicamente es una historia que ocurre en algún punto de la segunda temporada al ser una historia paralela, pero como salio después de la segunda temporada la coloco como la tercera que vas a ver.

4)

>>>Toaru Kagaku no Railgun - historia paralela centrada en Misaka mikoto( que en TAM no Index era un personaje secundario), ver esta serie te hará pensar que es una serie totalmente distinta a pesar de que comparten personajes. puedes ver esta serie o la de Index, son independientes, pero ambas ocurren en el mismo mundo.

>>>Toaru Kagaku no Railgun S - la continuacion de la de arriba.

5) puedes ver los especiales y OVAs de TK no Railgun:

>>>Toaru Kagaku no Railgun: Motto Marutto Railgun - 2 especiales de 8 minutos, son muy cómicos, no te pierdes de nada.

>>>Toaru Kagaku no Railgun: Misaka-san wa Ima Chuumoku no Mato desukara (primer OVA)

>>>Toaru Kagaku no Railgun: Entenka no Satsuei Model mo Raku Ja Arimasen wa ne. (segunda OVA)

>>>Toaru Kagaku no Railgun S: Motto Marutto Railgun (spin off de la segunda temporada de TK no Railgun, igualmente 2 especiales de 8 minutos)

>>>Toaru Kagaku no Railgun S: Daiji na Koto wa Zenbu Sentou ni Osowatta (OVA de 6 minutos de la segunda temporada de TK no Railgun)

Conclusión: Toaru Kagaku no Railgun la puedes ver antes o después de Toaru Majutsu no Index, en lo personal puedo decirte que si te gusta una serie no te gustara la otra, pero es mi opinión

Encontré muy tarde esta pregunta, así que no se si ya empezaste con el anime.

Dejando aun lado al otro usuario que respondió bastante bien, pero casi que te cuenta toda la historia, yo te aconsejo verlo por orden de emisión.

Index

Railgun

Index II

Película

Railgun S

Así se disfruta mas.