תחנת הרכבת נמל התעופה בן-גוריון היא תחנת נוסעים מרכזית של רכבת ישראל, הממוקמת בתוך נתב"ג ומשרתת את עובדי הנמל, הנוסעים ומרכז העסקים איירפורט סיטי. התחנה נפתחה ב-10 באוקטובר 2004 כחלק מטרמינל 3, ושימשה תחילה כתחנת קצה לקו הרכבת החדש לירושלים, עד שהקו הוארך במלואו בדצמבר 2019. בשנת 2025 עברו בה כ-4.7 מיליון נוסעים, מה שהציב אותה במקום השביעי בעומס התנועה ברשת הרכבות הארצית. במהלך מגפת הקורונה נסגרה התחנה, וחזרה לפעילות רק באפריל 2021. כיום פועלות ממנה רכבות למודיעין, ירושלים, תל אביב וחיפה, ובתכנון עתידי קיים פרויקט שדרוג רחב היקף בעלות של כ-1.6 מיליארד ש"ח, הכולל הוספת מסילות ומבנה חדש להגדלת הקיבולת והנגישות לאזור.