Die Stadt verfügt über die drei Bahnhöfe São Bento, Trinidade und Campanhã. Die Stadt hat mit dem außerhalb der Innenstadt liegenden Bahnhof Campanhã Anschluss an eine der beiden Hochgeschwindigkeitstrassen Portugals, die mit dem Alfa Pendular befahren werden. Somit sind auf der Strecke mit einer Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h die südlich von Porto liegenden Städte Lissabon, Entroncamento, Coimbra, Aveiro, Vila Nova de Gaia sowie Braga in Nordportugal direkt erreichbar. Vom Bahnhof Campanhã gehen des Weiteren Intercidades-Linien Richtung Norden und Süden aus. Eine Reihe weiterer Regionalverbindungen führen zudem nach Nordostportugal. Vier Vorortebahnlinien (pt. Comboios Suburbanos) mit dem gemeinsamen Endpunkt São Bento führen via Campanhã nach Braga, Guimarães, Caíde und Aveiro.