Gare SNCF dont le nom complet est "Paris-Gare de Lyon" recevant principalement:

• les trains de Grandes Lignes (TGV, trains internationaux vers la Suisse et l’Italie)
• certains TER Bourgogne principalement à destination de Sens et Laroche-Migennes
• les Transilien de la ligne R
• les RER de la ligne D.

La gare de Lyon contient des voies sur 3 niveaux différents:

• la gare de surface (22 voies) SNCF
• la gare souterraine (4 voies) SNCF réservée à la ligne D du RER
• la gare souterraine (2 voies) RATP réservée à la ligne A du RER

auxquels s'ajoutent les stations de métro "Gare de Lyon" des lignes M1 et M14.

La gare de surface comporte 2 faisceaux de voies distincts:

• les voies A à N se trouvent sous la verrière principale. Ce sont 12 voies (puisque les voies B et F n'existent plus) qui sont accessibles
  - soit par le Hall 1, situé en extrémité des voies, côté parvis (place Louis Armand) et boulevard Diderot, face au restaurant Le Train Bleu. Ce Hall 1 était appelé il y a quelques années plateforme bleue
  - soit par le Hall 3, situé sous l'ensemble des voies et accessible par la rue de Bercy ou la place Henri Frenay. Ce Hall 3 a longtemps été appelé Salle Méditerranée.
  
  
• les voies 5 à 23 se trouvent à l'extérieur de la verrière principale du côté de la rue de Chalon (sur la gauche quand on regarde la gare depuis le boulevard Diderot). Ce sont 10 voies (seuls les numéros impairs sont utilisés) qui sont accessibles
  - soit par la Hall 2, situé en extrémité des voies, accessible par la Salle des Fresques. Ce Hall 2 était appelé il y a quelques années plateforme jaune
  - soit par le Hall 3.
  D'ici quelques années, ce groupe de voies devrait être complété de 2 voies supplémentaires, la voie 25 et la voie 27, pour accroître la capacité de la gare.

Etant donnée la saturation quotidienne de la gare, certains trains sont désormais reçus à Bercy (TER Bourgogne pour Auxerre et Dijon-Ville, trains Intercités pour Nevers ou Clermont-Ferrand notamment), où sont disponibles 6 voies, les voies P, R, S, T, U et V, d'autres peuvent être reçus à Austerlitz (trains de nuit en particulier).

Même si certains RER peuvent être exceptionnellement reçus dans la gare de surface, les RER de la ligne D sont normalement reçus dans une gare souterraine de 4 voies situées à proximité de la rue de Bercy. Seules ces 4 voies donnent accès au tunnel conduisant à Châtelet - Les Halles.

Cette même gare souterraine comporte au niveau encore en-dessous les 2 voies de la ligne A RATP.

Cette gare souterraine a été construite en même temps que la ligne A (terminée en 1977), mais les quais aujourd'hui utilisés par la ligne D n’ont été mis en service commercial qu’en 1980. Cette mise en service a permis de libérer les premières voies à lettres sous la verrière de la gare de surface et après travaux de les affecter aux TGV Paris Sud-Est en service dès septembre 1981.

Les 4 voies qu’elle comporte soit d’ouest en est, 2, 4, 3 et 1 sont desservies par 2 quais : quai 2 pour les voies paires, quai 1 pour les voies impaires.

Ces voies sont banalisées, ce qui signifie qu’elles ne sont pas affectées à un sens prédéfini. Cependant, on aura généralement les schémas suivants (situation 2015) :

En cas de situation perturbée, les voies 3 et 4 sont utilisées pour la mise à quai de trains terminus / origine Gare de Lyon. Elles peuvent également être utilisées pour l'arrêt des trains interconnectées lorsque les voies habituelles (voie 1 sens nord-sud; voie 2 sens sud-nord) ne sont pas disponibles.

Enfin, notamment le week-end, certaines périodes de travaux ont lieu moyennant le remplacement des missions habituelles Melun par des missions Montereau ou Montargis semi-directes, desservant tout ou partie des gares situées entre Villeneuve et Melun. Ces trains mixtes lignes D et R se trouvent alors voies 3 ou 4.

Rappelons enfin que le 27 juin 1988 peu après 19 heures la gare souterraine a été le lieu d’un grave accident, où un train au système de freinage défaillant a percuté un train à l’arrêt sur la voie 2. 56 personnes ont été tuées dans cet accident. Un monument a été édifié à leur mémoire sur le quai des voies 2 et 4 et une cérémonie du souvenir a lieu à la date anniversaire tous les ans.