Per ferrovia Cagliari–Carbonia s'intende una relazione passeggeri regionale Trenitalia che utilizza: il tratto ferroviario Cagliari–Decimomannu della Cagliari–Golfo Aranci il tratto ferroviario Decimomannu–Villamassargia della Decimomannu–Iglesias la linea ferroviaria Villamassargia–Carbonia