León est un important hub ferroviaire du nord-ouest de l'Espagne, situé sur le principal corridor entre Madrid, Castilla y León, les Asturies et la Galice. La ville compte deux gares voyageurs aux rôles différents : la gare de León pour les services longue distance à voie standard et à voie ibérique, et León Matallana pour les trains régionaux à voie métrique. Renfe exploite les principaux services voyageurs de la ville.
Les trains au départ de León comprennent des services longue distance AVE et Alvia sur l'axe Madrid-Asturies, des services régionaux Media Distancia à travers Castilla y León, et des trains Renfe Cercanías AM à voie métrique au départ de León Matallana. La gare de León est la principale gare ferroviaire pour le trafic interurbain, avec des services poursuivant vers la côte cantabrique, le centre de l'Espagne et l'ouest de Castilla y León.
Les lignes ferroviaires depuis León partent vers le sud en direction de Madrid, Valladolid, Palencia et Ségovie, vers le nord en direction d'Oviedo et de Gijón, vers l'ouest en direction de Ponferrada et de la Galice, et vers l'est sur des lignes à voie métrique en direction de petites villes de la province puis jusqu'à Bilbao. Réservez en ligne des trains depuis et vers León sur Rail Monsters.