Segóvia situa-se no eixo ferroviário de alta velocidade de Espanha entre Madrid e Valladolid, tornando-a uma paragem compacta, mas importante, nas rotas para norte a partir da capital. A cidade tem duas estações ferroviárias de passageiros: Segovia Guiomar para comboios de alta velocidade e longa distância, e a estação de Segóvia para utilização ferroviária convencional limitada. A Renfe é a principal operadora que serve bilhetes de comboio para Segóvia.
Os comboios de Segóvia incluem serviços AVE, Alvia e Avant, que utilizam a linha de alta velocidade Madrid - Valladolid. Segovia Guiomar é a principal estação ferroviária para passageiros que reservam viagens interurbanas, com serviços com lugar reservado que ligam a cidade à rede Renfe. A ferrovia convencional tem um papel menor, pelo que a maioria das viagens de longa distância práticas utiliza Segovia Guiomar.
As rotas ferroviárias a partir de Segóvia seguem para sul em direção a Madrid Chamartin, para norte em direção a Valladolid e Castela e Leão, e seguem depois para cidades como Leon, Burgos, Palência e Galiza através de serviços de ligação da Renfe. Os comboios para Segóvia são mais frequentemente usados como parte do corredor Madrid - norte de Espanha. Reserve online em Rail Monsters os comboios de e para Segóvia.