Florencia es uno de los principales nudos ferroviarios del centro de Italia, situado en el corredor nacional de alta velocidad entre Roma, Bolonia, Milán y Venecia. La ciudad cuenta con varias estaciones de pasajeros, siendo Firenze Santa Maria Novella la principal estación de tren para la mayoría de los servicios de larga distancia y regionales. Tanto Trenitalia como Italo prestan servicio a Florencia, ofreciendo a los viajeros una elección de billetes de tren de alta velocidad en las principales rutas italianas.
Los trenes desde Florencia incluyen servicios de alta velocidad Frecciarossa, trenes de alta velocidad Italo, servicios Trenitalia Intercity y trenes Regionale por toda la Toscana. Firenze Santa Maria Novella gestiona la mayoría de las salidas del centro de la ciudad, mientras que Firenze Campo di Marte y Firenze Rifredi dan servicio a determinados trayectos de larga distancia, regionales y norte-sur alrededor de la ciudad.
Las rutas ferroviarias desde Florencia se dirigen al sur hacia Roma y Nápoles, al norte vía Bolonia hacia Milán y Turín, al noreste hacia Venecia y al oeste a través de la Toscana hacia Pisa, Livorno y La Spezia. Los trenes regionales a Florencia también conectan la ciudad con Siena, Arezzo, Lucca y Prato. Reserve trenes desde y hacia Florencia en línea en Rail Monsters.