Lyon jest jednym z głównych kolejowych węzłów Francji, położonym tam, gdzie północno-południowa oś kolei dużych prędkości spotyka się z trasami regionalnymi prowadzącymi w kierunku Alp, Burgundii i doliny Rodanu. W mieście znajduje się kilka stacji pasażerskich, z których Lyon Part-Dieu pełni rolę głównej stacji dalekobieżnej, a Lyon Perrache obsługuje wiele połączeń regionalnych i międzyregionalnych. SNCF Voyageurs obsługuje główne połączenia kolejowe w Lyonie poprzez TGV INOUI, OUIGO i TER Auvergne-Rhone-Alpes.
Pociągi z Lyonu obejmują połączenia dużych prędkości na krajowych korytarzach, regionalne pociągi TER w całej wschodniej Francji oraz wybrane transgraniczne połączenia regionalne w kierunku Szwajcarii. Lyon Saint-Exupery TGV obsługuje rejon lotniska na linii dużych prędkości na wschód od miasta, natomiast Lyon Jean Mace i inne miejskie przystanki wspierają regionalny ruch kolejowy w obrębie aglomeracji.
Trasy kolejowe z Lyonu prowadzą na północ do Paryża i Dijon, na południe do Avignon i Marsylii, na wschód do Grenoble, Annecy, Chambery i Genewy oraz na zachód do Saint-Etienne i centralnej Francji. Podróżni rezerwujący bilety kolejowe do Lyonu powinni dokładnie sprawdzić stację odjazdu, ponieważ pociągi dalekobieżne i regionalne mogą korzystać z różnych stacji Lyonu. Zarezerwuj pociągi z i do Lyonu online w Rail Monsters.