La gare est desservie par les trains de la ligne D du RER, dont elle est un des terminus sud (D4).
Les trains à destination de Malesherbes ont un code mission commençant par la lettre B (BIPE). Les trains à destination de la gare de Paris-Lyon ont un code mission commençant par un D (DIPA) et ceux à destination de la gare de Châtelet - Les Halles ont un code mission commençant par un M (MIPE).
Du lundi au vendredi, cette gare est bien desservie jusqu'à 10 h 00 mais ensuite la fréquence des trains en direction de Châtelet - Les Halles, via Corbeil-Essonnes et Évry - Courcouronnes, ou provenant de Paris est d'un train toutes les heures. Le samedi matin, il y a un train toutes les demi-heures jusqu'à 9 h 30 environ, puis un train toutes les heures jusqu'au dimanche soir.
Les trains pour Malesherbes sont très fréquentés, mais il y a peu de trains durant les heures creuses de la journée en semaine. Le dernier train partant de Paris-Gare de Lyon pour Malesherbes est à 21 h 173.