Die Stadt Titisee-Neustadt besitzt zwei Bahnhöfe:
Der Bahnhof Neustadt im Schwarzwald ist stündlich, der Bahnhof Titisee halbstündlich über die Höllentalbahn mit Freiburg im Breisgau und stündlich mit Donaueschingen verbunden.
Im Bahnhof Titisee zweigt die Drei-Seen-Bahn nach Seebrugg ab.
Außerdem gehört die Stadt dem Regio-Verkehrsverbund Freiburg an.