Thessaloniki é o principal centro ferroviário do norte da Grécia e um dos pontos-chave de passageiros no eixo ferroviário nacional norte-sul. A cidade está centrada na Thessaloniki New Railway Station, a principal estação ferroviária para partidas de longa distância e regionais. A Hellenic Train opera os serviços de passageiros utilizados pela maioria dos viajantes que compram bilhetes de comboio para Thessaloniki.
Os serviços a partir de Thessaloniki incluem comboios InterCity no corredor de Atenas, comboios regionais por toda a Macedónia Central e serviços suburbanos Proastiakos Thessaloniki para viagens mais curtas na rede metropolitana e regional. A Thessaloniki New Railway Station concentra estes serviços num único local, o que mantém simples as ligações entre estações para a maioria dos itinerários ferroviários.
As rotas ferroviárias a partir de Thessaloniki seguem para sul em direção a Katerini, Larissa e Atenas, para oeste em direção a Edessa e Florina, e para leste em direção a Serres e Drama, onde existem serviços disponíveis. A cidade também funciona como uma base ferroviária a norte para viajantes que fazem ligações pela Macedónia e mais além, através da rede ferroviária grega. Reserve online comboios de e para Thessaloniki na Rail Monsters.