Valladolid sert de nœud ferroviaire clé en Espagne, facilitant les connexions vers diverses villes. La gare principale, Valladolid-Campo Grande, propose des services vers Madrid, avec des trains à grande vitesse AVE permettant de voyager en moins de deux heures. De plus, la gare se connecte à des villes telles que Burgos, León et Salamanque via des trains régionaux. La gare de Valladolid dispose de plusieurs quais et d'aménagements pour les voyageurs. Le réseau ferroviaire de la ville s'intègre au système ferroviaire espagnol plus large, y compris les services de banlieue et de longue distance.