Das Trenitalia-Netz deckt ganz Italien ab und nutzt das Hochgeschwindigkeitsnetz AV, konventionelle Hauptstrecken, Regionalbahnen und fährgebundene Verbindungen nach Sizilien. Zu den wichtigsten Hochgeschwindigkeitskorridoren gehören Turin–Mailand–Bologna–Florenz–Rom–Neapel–Salerno sowie Mailand–Verona–Venedig, wobei Verbindungen auch ausgewählte Städte wie Ancona, Bari, Reggio Calabria und Bozen erreichen. Wichtige Knotenbahnhöfe sind Roma Termini, Roma Tiburtina, Milano Centrale, Milano Rogoredo, Firenze Santa Maria Novella, Bologna Centrale, Venezia Santa Lucia, Napoli Centrale und Torino Porta Nuova. Trenitalia betreibt auf diesen Korridoren die Zugkategorien Frecciarossa, Frecciargento, Frecciabianca, Intercity, Intercity Notte und Regionale.