バルセロナは、スペインの北東地中海回廊における主要な鉄道ハブであり、マドリード、カタルーニャ、フランスの間に位置する重要な高速鉄道都市です。市内には複数の旅客駅があり、バルセロナ・サンツ駅がバルセロナ発の長距離列車の主要駅として機能しています。Renfe、Iryo、Ouigo Espana、SNCF Voyageurs が市内に連携する旅客サービスを運行しています。
バルセロナの鉄道サービスには、AVE、Avlo、Iryo、Ouigo Espana の高速列車、Renfe の Alvia と Avant のサービス、地域輸送の Media Distancia 路線、カタルーニャ近郊・地域列車の Rodalies de Catalunya、そしてフランスへの国境越え高速サービスが含まれます。長距離列車の発着の大半はバルセロナ・サンツ駅が担い、Passeig de Gracia 駅と Estacio de Franca 駅はカタルーニャ内および沿岸部の一部の地域・都市間サービスを担っています。
バルセロナ発の鉄道ルートは、西へサラゴサとマドリード方面、南へ地中海沿岸を通ってバレンシアとアリカンテ方面、北東へジローナとフィゲラスを経てフランス方面、そして南西へタラゴナとエブロ回廊方面へ伸びています。主な目的地都市にはマドリード、サラゴサ、バレンシア、ジローナ、フィゲラス、パリがあります。バルセロナ発着の列車は Rail Monsters でオンライン予約できます。