La gare d'Atocha est un complexe ferroviaire situé près de la Plaza del Emperador Carlos V, à Madrid. Elle sert de plaque tournante ferroviaire, ce qui en fait la gare la plus fréquentée du pays.
La station est située dans le quartier d'Atocha du district d'Arganzuela à Madrid. La façade originale de la verrière historique du XIXe siècle donne sur la Plaza del Emperador Carlos V, un carrefour routier majeur de la ville car elle est l'intersection de plusieurs artères urbaines (Rue Atocha, Paseo del Prado, Paseo de la Infanta Isabel, Avenue de la Ciudad de Barcelona, Rue Méndez Álvaro, Paseo de las Delicias, Paseo de Santa María de la Cabeza et Ronda de Atocha).