Tuluza jest głównym węzłem kolejowym południowo-zachodniej Francji, położonym tam, gdzie krajowe trasy z Paryża i Bordeaux łączą się z regionalnymi korytarzami w całej Oksytanii. Miasto koncentruje się wokół stacji Toulouse Matabiau, a dodatkowe lokalne stacje, takie jak Toulouse Saint-Agne i Toulouse Montaudran, obsługują pociągi regionalne. SNCF Voyageurs obsługuje główne połączenia przez miasto.
Pociągi z Tuluzy obejmują połączenia TGV INOUI na korytarzu Paryż–Bordeaux, połączenia Intercites na klasycznych trasach dalekobieżnych, regionalne pociągi TER Occitanie oraz nocne połączenia Intercites de nuit w wybrane dni. Toulouse Matabiau jest główną stacją kolejową dla połączeń dalekobieżnych i regionalnych, podczas gdy mniejsze stacje miejskie obsługują lokalne podróże kolejowe w obrębie aglomeracji i do pobliskich miejscowości.
Trasy kolejowe z Tuluzy biegną na północ do Montauban, Limoges i Paryża, na zachód do Agen i Bordeaux, na południowy wschód do Carcassonne, Narbonne, Montpellier i Marsylii oraz na południe do Foix, Tarbes, Pau i podnóża Pirenejów. Zarezerwuj pociągi z i do Tuluzy online w Rail Monsters.