Le Mans leży po zachodniej stronie francuskiej sieci kolei dużych prędkości, gdzie korytarz Atlantique z Paryża rozdziela się w kierunku Bretanii i regionu Pays de la Loire. Miasto ma jeden główny pasażerski dworzec kolejowy, Le Mans, obsługiwany przez SNCF Voyageurs w ramach połączeń TGV INOUI, OUIGO i TER. Ta lokalizacja sprawia, że Le Mans jest węzłem kolejowym między Paryżem, Rennes, Nantes i regionalnymi trasami w całym Sarthe.
Połączenia z Le Mans obejmują pociągi dużych prędkości na korytarzach Paryż - Bretania oraz Paryż - zachodnia Francja, regionalne pociągi TER Pays de la Loire oraz połączenia TER Centre-Val de Loire w kierunku Doliny Loary. Dworzec kolejowy Le Mans obsługuje zarówno dalekobieżne połączenia z obowiązkową rezerwacją miejsc, jak i pociągi regionalne na krótsze podróże po zachodniej Francji. Z Le Mans nie ma dedykowanego kolejowego połączenia z lotniskiem; pasażerowie lecący samolotem zwykle przesiadają się przez większe węzły kolejowe.
Trasy kolejowe z Le Mans prowadzą na wschód do Paryża, na zachód do Rennes i Bretanii, na południowy zachód do Nantes i Angers oraz na południe do Tours i Doliny Loary. Główne miasta docelowe to Paryż, Rennes, Nantes, Angers, Laval i Tours. Zarezerwuj pociągi do i z Le Mans online w Rail Monsters.