Entrando nella stazione, il viaggiatore sarà sorpreso di trovare un giardino tropicale circondato da ferro e vetro. Madrid Atocha è la più grande stazione ferroviaria di Madrid. È la stazione principale che serve i treni pendolari (Cercanías), i treni interurbani e regionali del sud e i treni ad alta velocità AVE da Barcellona (Catalogna), Saragozza (Aragona), Siviglia (Andalusia), Málaga (Andalusia), Valencia e Alicante (Regione di Levante). Questi servizi ferroviari sono gestiti dalla compagnia ferroviaria nazionale spagnola Renfe. A partire dal 2018, questa stazione ha servizi giornalieri per Marsiglia in Francia.