Los servicios Renfe Alvia conectan San Sebastián con Madrid dos veces al día. Estos trenes de la serie 130 enlazan las dos ciudades en un tiempo de viaje de, aproximadamente, 5 horas y 25 minutos, y realizan parada, además, en las estaciones de Valladolid, Vitoria e Irún. La ciudad cuenta también con un núcleo de Renfe Cercanías Interurbanas que enlaza, a través de la línea C-1, la capital vasca con las localidades de Irún, al este de la capital, y Brínkola, al sur.