Segovia leży na hiszpańskiej osi kolei dużych prędkości między Madrytem a Valladolid, co czyni ją niewielkim, ale ważnym przystankiem na północnych trasach z stolicy. Miasto ma dwa pasażerskie dworce kolejowe: Segovia Guiomar dla pociągów dużych prędkości i dalekobieżnych oraz stację Segovia dla ograniczonego ruchu kolei konwencjonalnej. Renfe jest głównym operatorem obsługującym bilety kolejowe do Segovii.
Pociągi z Segovii obejmują połączenia AVE, Alvia i Avant korzystające z linii dużych prędkości Madryt - Valladolid. Segovia Guiomar jest główną stacją kolejową dla pasażerów rezerwujących przejazdy między miastami, z usługami z miejscami rezerwowanymi łączącymi miasto z siecią Renfe. Kolej konwencjonalna odgrywa mniejszą rolę, dlatego większość praktycznych dalekobieżnych podróży korzysta z Segovia Guiomar.
Trasy kolejowe z Segovii prowadzą na południe do Madryt Chamartin, na północ do Valladolid i Kastylii i León, a dalej do miast takich jak Leon, Burgos, Palencia i Galicja dzięki połączeniom Renfe. Pociągi do Segovii są najczęściej wykorzystywane jako część korytarza Madryt - północna Hiszpania. Zarezerwuj pociągi z i do Segovii online w Rail Monsters.