Madrid è il principale hub ferroviario della Spagna, situato nel punto d'incontro dei principali corridoi ad alta velocità del Paese. La città dispone di diverse grandi stazioni passeggeri, guidate da Madrid Puerta de Atocha - Almudena Grandes e Madrid Chamartin - Clara Campoamor. Renfe, Iryo e Ouigo Espana operano treni a lunga percorrenza da Madrid, rendendo la capitale il principale nodo di interscambio per i viaggi ferroviari nazionali.
I servizi ferroviari di Madrid includono treni AVE, Avlo, Alvia, Avant e Media Distancia operati da Renfe, oltre ai servizi ad alta velocità concorrenti di Iryo e Ouigo Espana su alcuni corridoi selezionati. Atocha gestisce molti servizi ad alta velocità verso sud, est e il Mediterraneo, mentre Chamartin è importante per il nord della Spagna, la Galizia, le Asturie e alcune tratte ad alta velocità. Renfe Cercanias collega inoltre le stazioni ferroviarie di Madrid con Aeropuerto T4.
Le tratte ferroviarie da Madrid si dirigono a nord-est verso Zaragoza e Barcelona, a est verso Valencia e Alicante, a sud verso Cordoba, Seville, Malaga e Granada, e a nord verso Valladolid, Leon, Oviedo, Santander e Bilbao. I treni per Madrid collegano anche città regionali in tutta la Castiglia e la Spagna centrale. Prenota online i treni da e per Madrid su Rail Monsters.