Trenitalia est organisée en quatre grandes divisions :
En outre, Trenitalia détient une participation de 51% dans TX Logistik AG, la plus grande compagnie de transport privée allemande qui opère également en Autriche, en Suisse et en Suède. Trenitalia va disposer de la première libéralisation de trafic accordée par la France sur son réseau TGV avec la desserte à partir du 14 décembre 2009 de la ligne Paris Lyon Turin Milan et Rome avec ses propres trains ETR 500 ou ETR 610 Pendolino(non réalisé à ce jour). Trenitalia est candidate au rachat de la division Veolia Cargo en France.