Kocaeli si trova sul principale corridoio ferroviario est-ovest della Turchia tra Istanbul, Ankara e l'Anatolia centrale. La provincia ha diverse stazioni passeggeri, con Izmit e Gebze le più importanti per il traffico ferroviario intercity. TCDD Tasimacilik gestisce i treni ad alta velocità YHT e i servizi regionali attraverso Kocaeli, rendendo la città una tappa pratica tra la rete ferroviaria di Istanbul e l'entroterra turco.
I treni da Kocaeli includono servizi YHT sul corridoio Istanbul-Ankara, treni intercity e regionali lungo la rotta della Marmara, e la ferrovia suburbana Marmaray a Gebze per i collegamenti attraverso Istanbul. La stazione di Izmit è la principale stazione ferroviaria per il centro di Kocaeli, mentre la stazione di Gebze collega la parte occidentale della provincia con i servizi ferroviari dell'area di Istanbul.
Le rotte ferroviarie da Kocaeli si dirigono verso ovest in direzione di Istanbul, verso est in direzione di Sakarya e Ankara, verso sud-est in direzione di Eskisehir e Konya, e lungo il corridoio industriale della Marmara attraverso Gebze e Izmit. Le principali città di destinazione includono Istanbul, Ankara, Eskisehir, Konya, Sakarya e Bilecik. Prenota online i treni da e per Kocaeli su Rail Monsters.