Le principali direttrici ferroviari che attraversano la Toscana sono la linea tra Milano e Roma che, seguendo quasi parallelamente l'Autostrada A1, tocca da nord a sud le cittā toscane di Prato, Firenze e Arezzo.
Tra Firenze e Roma č giā presente anche la linea direttissima ad alta velocitā senza stazioni intermedie; il tratto a nord di Firenze č in fase di realizzazione e prevede la costruzione nel capoluogo toscano della stazione sotterranea Firenze Belfiore, riservata esclusivamente ai treni ad alta velocitā.
Un'altra direttrice principale č la ferrovia tirrenica che, seguendo parallelamente la Via Aurelia, collega Genova a Roma toccando Carrara, Massa, Viareggio, Pisa, Livorno e Grosseto.
La terza linea principale della Toscana č quella che collega Firenze a Pisa via Empoli, dove un tronco secondario si dirama per Siena da dove prosegue sia per Chiusi (intersezione Firenze-Roma) che per Grosseto (intersezione con la linea tirrenica).