Барселона имеет надежную железнодорожную сеть, которая соединяет множество направлений в Испании и Европе. Маршрут Барселона – Мадрид, длиной около 621 километра, является одним из самых популярных, время в пути на скоростном поезде AVE составляет около 2,5 часов. Другим значимым маршрутом является Барселона – Валенсия, протяженностью около 350 километров с временем в пути примерно 3 часа. Кроме того, поезда часто курсируют из Барселоны в Малагу, находящуюся примерно в 1 050 километрах, с временем в пути около 5,5 часов. Для трансграничных поездок маршрут Барселона – Париж, который составляет около 1 030 километров, предлагает поезда, которые идут примерно 6,5 часов. Различные другие соединения обслуживают регионы, такие как Сарагоса и Жирона.