La gare de Chamartín est la seconde gare ferroviaire de Madrid et l'une des plus grandes gares d'Espagne. Elle est située dans le quartier de Chamartín, dans le nord de Madrid. C'est à la fois une gare de grandes lignes assurant la desserte d'un grand quart nord-ouest (Galice, Pays basque, Cantabrie, Asturies et Castille et León) en particulier des villes de Ségovie, Valladolid, Burgos, Bilbao, Irun, Vitoria-Gasteiz et Gijón, une gare internationale (France), et une gare de lignes de banlieue (Cercanías Madrid) desservant l'agglomération madrilène. Elle dessert aussi les villes de Tarragone, Barcelone, Gérone, et les gares de Cerbere,Saragosse et Soria.