Trondheim es el principal nudo ferroviario del centro de Noruega, situado donde las líneas de larga distancia desde Oslo se encuentran con la línea Nordland en dirección norte y las rutas regionales por todo Trondelag. La ciudad cuenta con una estación principal de tren de larga distancia, Trondheim S, además de paradas locales como Heimdal y Lerkendal, que prestan servicio al área urbana más amplia. SJ Norge opera los principales servicios de pasajeros utilizando Trondheim como base ferroviaria de larga distancia y regional.
Los trenes desde Trondheim incluyen servicios interurbanos en la línea Dovre, la línea Nordland hacia el norte de Noruega, trenes regionales de Tronderbanen por Trondelag, servicios de la línea Roros por el interior de Noruega y trenes de la línea Meraker hacia la frontera sueca. Trondheim S es la principal estación de tren para salidas de larga distancia, mientras que los servicios ferroviarios al aeropuerto de Trondheim Airport Vaernes utilizan el corredor de Tronderbanen.
Las rutas ferroviarias desde Trondheim discurren hacia el sur hasta Oslo y el corredor de Gudbrandsdal, hacia el norte hasta Steinkjer, Mosjoen, Mo i Rana, Fauske y Bodo, hacia el este hasta Storlien en Suecia y hacia el sureste a través de Roros. Los billetes de tren para estas rutas pueden reservarse como viajes individuales. Reserve trenes desde y hacia Trondheim en línea en Rail Monsters.