L'intermodalité entre le vélo et le train est favorisée d'une part par le développement du stationnement vélo en gare, et d'autre part par le déploiement d'emplacements dans les trains. Sur ce second point, les dispositions législatives relatives à l'emport des vélos à bord des trains ont été mises à jour par la loi n° 2023-1269 du 27 décembre 2023 relative aux services express régionaux métropolitains. L'article L. 1272-5 du code des transports prévoit aujourd'hui que « Les matériels neufs et rénovés affectés à la réalisation des services express régionaux métropolitains et des services ferroviaires de transport de voyageurs circulant sur les infrastructures appartenant à l'État et à ses établissements publics ainsi que ceux affectés aux réseaux d'Île-de-France, de Corse et de Provence-Alpes-Côte d'Azur, à l'exception des services urbains, prévoient des emplacements destinés au transport de vélos non démontés. » Les modalités d'application de ces dispositions (nombre d'emplacements, dérogations éventuelles et conditions de mises en œuvre) sont fixées, pour les services d'intérêt régional, par une délibération de l'autorité compétente. Pour les autres services, ces modalités sont fixées par décret, codifiées aux articles D. 1272-3 et suivants du code des transports. Il est notamment disposé que l'obligation de prévoir huit emplacements pour vélo s'impose à l'exploitant pour tout matériel roulant neuf ou rénové. Ainsi, la mise en place effective dans les trains d'emplacements destinés au transport de vélos non démontés est donc non seulement soumise au rythme de renouvellement ou de rénovation du matériel roulant, mais également pour les services régionaux aux décisions des autorités compétentes. Il n'existe pas de recensement au niveau national des capacités d'emport des vélos dans les trains et aucun financement national n'est consacré à ce sujet. L'intermodalité entre le train et vélo est également favorisée, en particulier pour les trajets pendulaires, par la possibilité de stationner son vélo de façon sécurisée à la gare de départ ou d'arrivée du trajet en train. La loi n° 2019-1428 du 24 décembre 2019 d'orientation des mobilités, ou « LOM » a ainsi entendu fixer (à l'article L. 1272-1 du code des transports) le principe de l'équipement généralisé des gares et des pôles d'échange multimodaux en stationnement sécurisé pour les vélos. En application de ce principe, l'article D. 1272-1 du code des transports fixe des obligations quantitatives, en nombre d'emplacements de stationnement sécurisé de vélos, pour les 1 133 gares les plus fréquentées du territoire métropolitain. L'État a consacré 45 M€ de subventions à l'accélération du respect de ces obligations, et le programme CEE « Alvéole+ » a également pu contribuer à l'équipement de certaines gares hors des obligations de la LOM.