Depuis le 10 juin 2001, la gare bénéficie du service TGV entre la ville et Nice en remplacement du service corail. Le 25 juin 2006, par anticipation du TGV Est, le premier TGV Paris - Metz - Luxembourg circule mais seulement sur la ligne classique. Depuis le 10 juin 2007, la gare est reliée à Paris en 1 h 23 via la LGV Est européenne. De plus, Metz n'est qu'à 25 minutes de route de la gare de Lorraine TGV. Avec la réalisation du second tronçon de la LGV Est, un TGV Luxembourg - Thionville - Metz - Strasbourg sera peut-être envisagé. La LGV Rhin-Rhône devrait également améliorer les liaisons vers le sud de la France via Lyon. L'itinéraire entre Metz et Lyon via la LGV est à l'étude pour connaitre le meilleur passage entre la ligne via Neufchâteau (comme c'est le cas actuellement) ou la ligne via Épinal.
Le service EuroCity permet de relier Metz aux grandes villes de Suisse et de Belgique. Depuis le 14 décembre 2008, les trains de nuit vers Berlin et Munich font un arrêt dans la gare.
Les TER en partance de Metz relient avec une grande fréquence Nancy vers le sud, Thionville vers le nord. De nombreux trains rallient également Luxembourg, l'Allemagne (Trèves et Sarrebruck), et toutes les autres directions. Par ailleurs, les principales villes des Vosges (Épinal, Saint-Dié et Remiremont) sont desservies par un aller-retour quotidien avec Metz.
La gare possède un terminal auto/train du service auto-train fonctionnant uniquement en été (du 15 juin au 15 septembre). Les liaisons se font entre Strasbourg et Metz d’une part, et Avignon et Fréjus d’autre part, Nantes et Auray, Bordeaux et Biarritz et enfin Narbonne. Certains trajets « retour » en provenance de Fréjus et Narbonne vont jusqu’à Seclin près de Lille. L’aller s’effectue dans la nuit du vendredi au samedi tandis que le retour a lieu dans la nuit du samedi au dimanche.
Depuis décembre 2009, un aller-retour Paris - Metz est prolongé vers Thionville et Luxembourg. La desserte de la ville vers Paris devrait être également renforcée le week-end. De plus, un aller-retour Metz - Montpellier a été mis en place en TGV et le Corail Lunéa Metz - Port-Bou a été prolongé jusqu’à Luxembourg.
Le 4 juillet 2010, un aller-retour en TGV Metz - Marseille pour la période estivale remplace l’aller-retour en Corail Metz - Port-Bou.
Direction précédente | Gare précédente | Trains | Gare suivante | Direction suivante | ||
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Paris-Est | Paris-Est ou Meuse-TGV | TGV | Terminus | Terminus | ||
Paris-Est | Paris-Est ou Champagne-Ardenne TGV | TGV | Thionville | Luxembourg | ||
Nice-Ville | Nancy-Ville | TGV | Terminus | Terminus | ||
Montpellier-Saint-Roch | Nancy-Ville | TGV | Terminus | Terminus | ||
Marseille-Saint-Charles | Nancy-Ville | TGV | Terminus | Terminus | ||
Bâle SNCF ou Zurich HB ou Coire | Strasbourg | EuroCity | Thionville | Bruxelles-Midi | ||
Paris-Est | Paris-Est | DB | Saarbrücken HBF | Munich HBF Berlin Hauptbahnhof | ||
Lyon-Perrache | Nancy-Ville | Corail | Terminus | Terminus | ||
Nice-Ville | Nancy-Ville | Corail Lunéa | Thionville | Luxembourg | ||
Cerbère / Portbou | Nancy-Ville | Corail Lunéa | Thionville | Luxembourg | ||
Terminus | Terminus | Intercités | Hayange | Reims | ||
Nancy-Ville | Pagny-sur-Moselle | TER Lorraine | Hagondange | Luxembourg | ||
Terminus | Terminus | TER Lorraine | Metz-Nord | Luxembourg | ||
Nancy-Ville | Ars-sur-Moselle | TER Lorraine | Terminus | Terminus | ||
Terminus | Terminus | TER Lorraine | Hagondange | Longwy | ||
Verdun | Hagondange ou Onville | TER Lorraine | Terminus | Terminus | ||
Forbach | Rémilly | TER Lorraine | Terminus | Terminus | ||
Sarreguemines | Béning | TER Lorraine | Terminus | Terminus | ||
Rémilly | Peltre | TER Lorraine | Terminus | Terminus | ||
Strasbourg | Rémilly | TER Lorraine / Alsace | Terminus | Terminus | ||
Bar-le-Duc | Bar-le-Duc | TER Lorraine | Terminus | Terminus |