Veneza é um dos principais centros ferroviários do nordeste de Itália, com os comboios divididos entre o terminal insular de Venezia Santa Lucia e o intercambiador continental de Venezia Mestre. A Trenitalia e a Italo oferecem os principais serviços de longa distância, enquanto os comboios regionais ligam a região do Veneto às cidades próximas. A via-férrea entre Mestre e Santa Lucia faz do comboio a principal forma de acesso à histórica estação da lagoa.
Os serviços ferroviários a partir de Veneza incluem comboios de alta velocidade Frecciarossa e Italo, serviços Intercity da Trenitalia, comboios Regionale e Regionale Veloce, e serviços noturnos selecionados operados pela ÖBB Nightjet. Venezia Santa Lucia é a principal estação para chegadas diretamente na cidade da lagoa, enquanto Venezia Mestre serve muitos serviços nacionais, regionais e de correspondência no continente.
As rotas ferroviárias a partir de Veneza seguem para oeste em direção a Pádua, Verona, Milão e Turim, para sul em direção a Bolonha, Florença, Roma e Nápoles, para norte em direção a Treviso e aos corredores alpinos, e para leste através de Friuli Venezia Giulia em direção a Trieste e Udine. Reserve comboios de e para Veneza online na Rail Monsters.