Nîmes leży na korytarzu kolejowym między Doliną Rodanu a Oksytanią, gdzie spotykają się linie z Lyonu, Prowansji, Montpellier i Tuluzy. Miasto obsługują dwa główne dworce pasażerskie: Nîmes Centre w centrum miasta oraz Nîmes Pont-du-Gard na dużobytowym obejściu na wschód od obszaru miejskiego. SNCF Voyageurs obsługuje podstawową sieć kolejową służącą Nîmes, w tym połączenia krajowe i regionalne.
Pociągi z Nîmes obejmują szybkie połączenia TGV INOUI i OUIGO, pociągi Intercites na osi Bordeaux - Marseille oraz regionalne pociągi TER Occitanie. Nîmes Centre obsługuje większość połączeń regionalnych i międzymiastowych, natomiast Nîmes Pont-du-Gard jest wykorzystywany przez wybrane pociągi dużych prędkości na śródziemnomorskiej linii dużych prędkości. Na lotnisku Nîmes nie ma bezpośredniego połączenia kolejowego, więc pasażerowie kolei zwykle korzystają z Nîmes Centre jako punktu dalszej lokalnej przesiadki.
Trasy kolejowe z Nîmes biegną na północ w kierunku Lyonu i Paryża, na wschód w kierunku Avignon i Marseille, na zachód w kierunku Montpellier, Narbonne, Toulouse i Bordeaux oraz przez szersze regiony Oksytanii i Provence-Alpes-Cote d'Azur. Zarezerwuj pociągi z i do Nîmes online w Rail Monsters.