Nîmes situa-se no corredor ferroviário entre o Vale do Ródano e a Occitânia, onde convergem linhas de Lyon, Provença, Montpellier e Toulouse. A cidade é servida por duas estações principais de passageiros: Nîmes Centre, na cidade, e Nîmes Pont-du-Gard, no desvio de alta velocidade a leste da área urbana. A SNCF Voyageurs opera a rede principal que serve Nîmes, incluindo serviços nacionais e regionais.
Os comboios de Nîmes incluem serviços de alta velocidade TGV INOUI e OUIGO, comboios Intercités no eixo Bordeaux - Marseille, e comboios regionais TER Occitanie. Nîmes Centre trata da maioria dos serviços regionais e intermunicipais, enquanto Nîmes Pont-du-Gard é utilizada por alguns comboios de alta velocidade na rota mediterrânica de alta velocidade. Não existe ligação ferroviária direta do aeroporto no Aeroporto de Nîmes, pelo que os passageiros ferroviários normalmente utilizam Nîmes Centre para prosseguir a transferência local.
As rotas ferroviárias a partir de Nîmes seguem para norte em direção a Lyon e Paris, para leste em direção a Avignon e Marseille, para oeste em direção a Montpellier, Narbonne, Toulouse e Bordeaux, e atravessam as regiões mais amplas de Occitanie e Provence-Alpes-Côte d'Azur. Reserve online comboios de e para Nîmes na Rail Monsters.