Cadiz to zachodni kraniec głównego korytarza kolejowego Hiszpanii, biegnącego przez Zatokę Kadyksu i dolną Andaluzję. Miasto ma jeden główny dworzec dalekobieżny, Cadiz, wspierany przez kilka lokalnych przystanków kolejowych w obszarze miejskim. Renfe jest głównym operatorem, obsługującym połączenia Alvia, Media Distancia oraz regionalne, które łączą miasto z krajową siecią przez Jerez de la Frontera i Sewillę.
Połączenia z Cadiz obejmują pociągi intercity Alvia w kierunku Madrytu, korzystające z infrastruktury dużych prędkości na części trasy, pociągi Media Distancia w całej Andaluzji oraz regionalne pociągi Cercanias obsługujące korytarz Cadiz-Jerez. Dworzec kolejowy Cadiz jest głównym punktem dla pociągów dalekobieżnych z Cadiz, podczas gdy pobliskie przystanki, takie jak San Severiano i Segunda Aguada, obsługują lokalne przejazdy regionalne w obrębie miasta.
Trasy kolejowe z Cadiz prowadzą na północ do Jerez de la Frontera i Sewilli, dalej do Cordoby i Madrytu, a także wzdłuż Zatoki Kadyksu do San Fernando, Puerto Real i El Puerto de Santa Maria. Pociągi do Cadiz zapewniają również dostęp z lotniska Jerez poprzez przystanek kolejowy na linii Cadiz-Jerez. Zarezerwuj pociągi z i do Cadiz online w Rail Monsters.