마드리드는 스페인 내 기차 여행의 중심지로, 많은 주요 도시와 연결되는 노선이 있습니다. 마드리드에서 바르셀로나까지의 노선은 약 620킬로미터로, 고속 기차를 이용할 경우 약 2.5시간에서 3시간이 소요됩니다. 마드리드에서 발렌시아까지의 거리는 약 350킬로미터로 AVE 기차 서비스로 이동하는 데 1.5시간에서 2시간이 걸립니다. 또 다른 주요 노선은 마드리드에서 세비야까지로, 약 530킬로미터이며 일반적으로 약 2.5시간이 소요됩니다. 또한, 마드리드와 빌바오 간 기차도 자주 운행되며, 약 400킬로미터 거리를 약 5시간에 걸쳐 이동합니다. 공항으로의 연결을 위해 Cercanías 통근 기차가 시내 중심에서 아돌포 수아레즈 마드리드-바라하스 공항까지 직접 접근할 수 있는 서비스를 제공합니다.