三亚火车如果是海南岛内，基本海南岛环线沿岸的城市都可以直达，比如海口市、乐东县、东方市、昌江县的棋子湾、澄迈县的福山镇、儋州市的白马井镇和银滩、琼海市、临高县、万宁市、文昌市、陵水县等。
如果是海南岛外，三亚只有一趟开往岛外的车次，为Z502，途经城市主要有东方市、海口市、湛江市、茂名市、肇庆市、广州市、韶关市、郴州市、长沙市、岳阳市、武汉市、郑州市、石家庄市、北京市。所以从三亚出发可以直达上述这些城市。
不过需要注意的从北京开往三亚的火车车次（Z502），和从三亚开往北京的车次（Z501/Z504）途经城市会略有不同，北京开往三亚的火车沿途没有经过肇庆市和岳阳市的。
下图是Z502的途经的站点和发车时间：
