Santarem se situe sur la Linha do Norte du Portugal, le principal corridor ferroviaire entre Lisbonne, Coimbra et Porto. La ville compte une gare principale pour les voyageurs, Santarem, desservie par Comboios de Portugal, plus couramment appelée CP. Son rôle est régional et interurbain plutôt que grande vitesse, ce qui offre aux voyageurs un accès à la fois aux trains longue distance et aux services plus courts du Ribatejo.
Les trains au départ de Santarem comprennent des services CP Intercidades sur l’axe Lisbonne - Porto, des trains InterRegional reliant des villes de taille moyenne sur le corridor central, et des trains Regional pour les trajets locaux à travers le Ribatejo et la vallée du Tage. La gare de Santarem est le point de réservation pour la plupart des voyages ferroviaires dans la ville, avec des services utilisant le réseau national à voie ibérique.
Les lignes ferroviaires au départ de Santarem partent vers le sud en direction de Lisbon Oriente et Lisbon Santa Apolonia, vers le nord en direction d’Entroncamento, Coimbra, Aveiro et Porto, et vers l’est via des correspondances vers Tomar ou le corridor de Beira Baixa. Santarem ne dispose pas d’une gare ferroviaire dédiée à l’aéroport, donc les transferts vers l’aéroport se font normalement via Lisbon Oriente puis par transport local. Réservez en ligne les trains depuis et vers Santarem sur Rail Monsters.