L'infrastruttura ferroviaria di Lyon è composta da diverse stazioni principali che facilitano i viaggi sia ad alta velocità che regionali. La stazione principale, Gare de Lyon-Part-Dieu, situata nel 3° arrondissement, funge da hub centrale per i treni TGV che collegano Lyon a varie città in tutta la Francia e in Europa. La stazione dispone di ampie strutture, tra cui opzioni di shopping e ristorazione, garantendo comodità ai viaggiatori.
La Gare de Lyon-Perrache è un'altra stazione significativa situata nel 2° arrondissement. Essa serve principalmente rotte regionali e treni intercity. Questa storica stazione fornisce accesso a connessioni in tutta la regione dell'Auvergne-Rhône-Alpes.
Stazioni più piccole come la Gare de Vénissieux, situata nel distretto di Vénissieux, e la Gare de Saint-Paul situata nell'area di Old Lyon, offrono servizi limitati con accesso principalmente a destinazioni locali e regionali. Sebbene queste stazioni offrano collegamenti essenziali per i pendolari quotidiani, non gestiscono treni ad alta velocità.
La distanza tra le stazioni più grandi, Gare de Lyon-Part-Dieu e Gare de Lyon-Perrache, è di circa 2,5 chilometri, rendendole raggiungibili in circa 10 minuti in auto o con i mezzi pubblici locali. In generale, le stazioni ferroviarie di Lyon soddisfano una vasta gamma di esigenze di viaggio, dai viaggi a lungo raggio ai pendolari locali.