Sieć Trenitalia obejmuje całe Włochy, wykorzystując sieć dużych prędkości AV, konwencjonalne linie główne, koleje regionalne oraz trasy kolejowo-promowe na Sycylię. Główne korytarze dużych prędkości obejmują Turyn–Mediolan–Bolonia–Florencja–Rzym–Neapol–Salerno oraz Mediolan–Werona–Wenecja, a połączenia docierają także do miast takich jak Ankona, Bari, Reggio Calabria i Bolzano na wybranych trasach. Główne stacje węzłowe to Roma Termini, Roma Tiburtina, Milano Centrale, Milano Rogoredo, Firenze Santa Maria Novella, Bologna Centrale, Venezia Santa Lucia, Napoli Centrale i Torino Porta Nuova. Trenitalia obsługuje na tych korytarzach pociągi kategorii Frecciarossa, Frecciargento, Frecciabianca, Intercity, Intercity Notte i Regionale.