Trondheim es el principal nudo ferroviario del centro de Noruega, situado donde la Línea de Dovre desde Oslo se encuentra con la Línea de Nordland hacia el norte de Noruega. La ciudad cuenta con una estación principal de larga distancia, Trondheim S, complementada por paradas suburbanas y regionales como Heimdal y Lerkendal. SJ Nord opera los principales servicios ferroviarios de pasajeros que sirven a Trondheim.
Los trenes desde Trondheim incluyen servicios de larga distancia diurnos y nocturnos, trenes regionales por todo Trøndelag, trenes regionales transfronterizos hacia Suecia y servicios ferroviarios al aeropuerto de Trondheim Airport Vaernes. Trondheim S es la principal estación de tren para las salidas de larga distancia, mientras que Heimdal atiende algunas paradas regionales en el lado sur de la ciudad.
Las rutas ferroviarias desde Trondheim van al sur hacia Oppdal, Lillehammer y Oslo, al norte hacia Steinkjer, Mosjoen, Mo i Rana y Bodo, al este hacia Storlien en Suecia, y hacia Vaernes para acceder al aeropuerto. Los billetes de tren se utilizan tanto para viajes interurbanos como regionales. Reserva trenes desde y hacia Trondheim en línea en Rail Monsters.