Kocaeli se encuentra en el principal corredor ferroviario este-oeste de Turquía, entre Estambul, Ankara y Anatolia central. La provincia cuenta con varias estaciones de pasajeros, siendo Izmit y Gebze las más importantes para el ferrocarril interurbano. TCDD Tasimacilik opera trenes de alta velocidad YHT y servicios regionales a través de Kocaeli, lo que convierte a la ciudad en una parada práctica entre la red ferroviaria de Estambul y el interior de Turquía.
Los trenes desde Kocaeli incluyen servicios YHT en el corredor Estambul-Ankara, trenes interurbanos y regionales a lo largo de la ruta de Mármara, y el ferrocarril de cercanías Marmaray en Gebze para conexiones a través de Estambul. La estación de Izmit es la principal estación de tren para el centro de Kocaeli, mientras que la estación de Gebze conecta la parte occidental de la provincia con los servicios ferroviarios del lado de Estambul.
Las rutas ferroviarias desde Kocaeli van hacia el oeste en dirección a Estambul, hacia el este en dirección a Sakarya y Ankara, hacia el sureste en dirección a Eskisehir y Konya, y a lo largo del corredor industrial de Mármara a través de Gebze e Izmit. Las principales ciudades de destino incluyen Estambul, Ankara, Eskisehir, Konya, Sakarya y Bilecik. Reserve trenes desde y hacia Kocaeli en línea en Rail Monsters.