Lyon jest jednym z głównych węzłów kolejowych Francji, położonym tam, gdzie północno-południowe linie dużych prędkości łączą się z liniami regionalnymi prowadzącymi w kierunku Alp, Burgundii i Doliny Rodanu. Miasto ma kilka stacji pasażerskich, a Lyon Part-Dieu pełni rolę głównego dworca dla połączeń dalekobieżnych. SNCF Voyageurs obsługuje główne krajowe, regionalne i dużych prędkości pociągi do Lyonu.
Połączenia z Lyonu obejmują szybkie pociągi TGV INOUI i OUIGO, regionalne pociągi TER Auvergne-Rhone-Alpes oraz wybrane międzynarodowe połączenia kolejowe w kierunku Szwajcarii. Lyon Part-Dieu obsługuje większość pociągów dalekobieżnych z Lyonu, natomiast Lyon Perrache obsługuje centralne odjazdy regionalne i międzyregionalne. Lyon Saint-Exupery TGV to stacja w rejonie lotniska na sieci dużych prędkości.
Trasy kolejowe z Lyonu biegną na północ do Paryża i Burgundii, na południe do Marsylii i nad Morze Śródziemne, na wschód do Grenoble, Annecy i Genewy oraz na zachód do Loary i centralnej Francji. Kluczowe miasta docelowe to Paryż, Marsylia, Genewa, Grenoble, Awinion, Dijon i Valence. Zarezerwuj pociągi do i z Lyonu online w Rail Monsters.