A estação de Atocha é um nodo de transporte da cidade de Madrid, o mais importante da Espanha, com serviços de comboios nacionais, Cercanías e Metro, situado junto à praça do Imperador Carlos V. Teve 108,6 milhões de passageiros em 2015, o que representa o maior volume de passageiros na rede ferroviária da Espanha.

Este grandioso edifício construído essencialmente em ferro e vidro, foi erigido por Alberto Palacios, um colaborador Gustave Eiffel, sendo designada na altura pela estação de Mediodía.

Nos anos 1980, a estação não tinha dimensões suficientes para acolher a chegada do comboio de alta velocidade a Espanha, pelo que, com a construção do Novo Acesso Ferroviário à Andaluzia, que se tornou a linha de alta velocidade Madrid-Sevilha, foi planeada uma grande remodelação da estação sob a direção do arquiteto Rafael Moneo. A operação, realizada entre 1985 e 1992, consistiu na construção de duas estações de grande capacidade completamente novas, a estação Puerta de Atocha, que acolheria a nova linha de alta velocidade e que se situava atrás da estação original, e a estação de Cercanías, que acolheria as linhas que prosseguem para o túnel de Castellana. A construção incluiu a ligação com o Metro de Madrid.

A estação original foi preservada e foi construído no seu interior o átrio de acesso às outras estações. Nele existe um jardim tropical que ocupa o lugar anteriormente ocupado pelas vias e os cais. Esta estufa tem cerca de 7200 plantas de 260 espécies. À frente, encontram-se lagos nos quais, ao longo do final do século XX, muitas pessoas abandonaram animais de estimação exóticos e peixes, como tartarugas, onde se encontram as plantas aquáticas.

A estação foi um dos locais onde aconteceram os atentados de 11 de março de 2004 em Madrid, juntamente com as estações de El Pozo e Santa Eugenia. Nelas explodiram as bombas dos terroristas que mataram 193 pessoas.