Avignon jest kluczowym węzłem kolejowym w Prowansji, położonym między Doliną Rodanu, Marsylią, Montpellier a wysokiej prędkościową linią Paryż–Morze Śródziemne. Miasto ma dwa główne dworce pasażerskie: Avignon TGV dla dalekobieżnych połączeń dużych prędkości oraz Avignon Centre dla połączeń regionalnych do historycznej części miasta. SNCF Voyageurs jest głównym operatorem, a po sieci kolejowej w Avignon kursują pociągi TGV INOUI, OUIGO i TER Provence-Alpes-Cote d'Azur.
Pociągi z Avignon obejmują połączenia dużych prędkości na osi północ–południe, tanie połączenia dużych prędkości na wybranych trasach oraz regionalne pociągi TER obsługujące pobliskie miasta Prowansji i Oksytanii. Avignon TGV jest głównym dworcem dla odjazdów pociągów dużych prędkości, natomiast Avignon Centre obsługuje ruch lokalny i regionalny oraz jest połączony z Avignon TGV kolejowym autobusem wahadłowym.
Trasy kolejowe z Avignon prowadzą na północ do Lyonu, Paryża i Burgundii, na południe do Marsylii i wybrzeża Morza Śródziemnego, na zachód do Nîmes i Montpellier oraz na wschód do Aix-en-Provence i szerszego regionu Prowansji. Popularne miasta docelowe to Paryż, Lyon, Marsylia, Nîmes, Montpellier i Aix-en-Provence. Zarezerwuj pociągi z i do Avignon online w Rail Monsters.