Barcelone dispose d'un réseau ferroviaire solide qui connecte de nombreuses destinations en Espagne et en Europe. La ligne Barcelone à Madrid, d'environ 621 kilomètres, est l'une des plus empruntées, prenant environ 2,5 heures en train à grande vitesse AVE. Un autre itinéraire significatif est Barcelone à Valence, couvrant environ 350 kilomètres avec un temps de trajet d'environ 3 heures. De plus, des trains circulent fréquemment de Barcelone à Malaga, située à environ 1 050 kilomètres, prenant environ 5,5 heures. Pour les voyages transfrontaliers, la ligne Barcelone à Paris, qui s'étend sur environ 1 030 kilomètres, dispose de trains prenant environ 6,5 heures. Diverses autres connexions desservent des régions telles que Saragosse et Gérone.