Mangualde situa-se na Linha da Beira Alta, uma das principais vias ferroviárias do interior de Portugal, ligando a região Centro à zona de fronteira com Espanha, em torno da Guarda. A cidade tem uma principal estação de passageiros, Mangualde, servida pela Comboios de Portugal, geralmente conhecida por CP. O seu papel ferroviário é regional e não metropolitano, mas dá ao distrito de Viseu acesso a comboios de longo curso e regionais sem recorrer a uma estação costeira.
Os serviços de Mangualde incluem comboios CP Intercidades no eixo Lisboa - Guarda e comboios regionais em troços do corredor da Beira Alta. A estação de Mangualde trata tanto bilhetes reservados de longo curso como bilhética regional mais simples, consoante o serviço escolhido. Não existe comboio de alta velocidade nem um comboio dedicado ao aeroporto a servir Mangualde, pelo que as viagens para aeroportos exigem um trajeto ferroviário até um grande hub, como Lisboa, Porto ou Coimbra-B, seguido de transporte terrestre até ao aeroporto.
As rotas ferroviárias a partir de Mangualde seguem para oeste em direção a Coimbra, Aveiro e à rede ferroviária do Atlântico, para sudoeste em direção a Lisboa via Coimbra-B, e para leste em direção à Guarda e à Beira Interior. Os destinos ferroviários comuns incluem Coimbra, Lisboa, Guarda, Aveiro, Porto e Celorico da Beira. Reserve comboios de e para Mangualde online na Rail Monsters.