Bilbao è il principale snodo ferroviario della Biscaglia e una delle principali città ferroviarie della rete settentrionale spagnola. La città dispone di diversi terminal passeggeri che servono sistemi diversi: Bilbao-Abando Indalecio Prieto per i treni Renfe a lunga percorrenza e regionali a scartamento iberico, Bilbao-Concordia per i servizi a scartamento metrico e le stazioni Euskotren per le tratte regionali basche.
I treni da Bilbao includono servizi Renfe Alvia e Intercity sulle tratte a lunga percorrenza, servizi Media Distancia e Cercanias nel nord della Spagna, treni metrici Cercanias AM lungo il corridoio cantabrico e treni regionali Euskotren in tutto il Paese Basco. Bilbao-Abando è la principale stazione ferroviaria per i biglietti dei treni intercity, mentre Bilbao-Concordia gestisce il traffico regionale a scartamento più stretto.
Le tratte ferroviarie da Bilbao si dirigono verso sud in direzione di Madrid, Miranda de Ebro e dell'interno della Spagna, verso est attraverso il Paese Basco fino a San Sebastian, verso ovest lungo la costa cantabrica in direzione di Santander e verso nord attraverso i corridoi ferroviari locali della Biscaglia. Anche Barcellona, Saragozza, Vitoria-Gasteiz e Leon compaiono nella pianificazione ferroviaria di Bilbao tramite treni diretti o collegamenti successivi. Prenota online i treni da e per Bilbao su Rail Monsters.