SNCF Mobilités est administré par un conseil d'administration composé de dix-huit membres comprenant, outre le président du directoire de la SNCF :

- quatre représentants de l'Etat ;
- deux personnalités choisies par l'Etat en raison de leur compétence ;
- cinq personnalités choisies par la SNCF pour la représenter ;
- six représentants des salariés.

Les représentants de l'Etat au conseil d'administration de SNCF Mobilités et les personnalités choisies par lui en raison de leur compétence sont nommés par décret pris sur le rapport du ministre chargé des transports.
Parmi les représentants de l'Etat, un membre est désigné sur proposition du ministre chargé des transports, un sur proposition du ministre chargé du développement durable, un sur proposition du ministre chargé de l'économie et un sur proposition du ministre chargé du budget.
Parmi les personnalités choisies en raison de leur compétence, un membre est choisi en qualité de représentant des usagers du transport ferroviaire de personnes ou de marchandises et un membre est choisi en raison de ses compétences en matière de protection de l'environnement et de mobilité.

Les personnalités choisies par la SNCF pour la représenter sont nommées par décret pris sur le rapport du ministre chargé des transports, sur proposition du conseil de surveillance de la SNCF. Au moins la moitié des représentants de la SNCF sont désignés parmi les salariés de celle-ci.

Le mandat d'administrateur représentant les salariés est incompatible avec toute autre fonction de représentation des intérêts du personnel à l'intérieur de SNCF Mobilités ou de ses filiales, notamment avec les fonctions de délégué syndical, de permanent syndical, de membre du comité central du groupe public ferroviaire, de délégué du personnel ou de membre du comité d'hygiène, de sécurité et des conditions de travail.

Le mandat d'administrateur est gratuit sans préjudice du remboursement par l'établissement public des frais de déplacement et de séjour exposés pour l'exercice dudit mandat, dans les conditions prévues par la réglementation applicable aux fonctionnaires civils de l'Etat.

La durée du mandat des membres du conseil d'administration de SNCF Mobilités est de cinq ans. Ils ne peuvent exercer plus de deux mandats consécutifs.
Cessent de plein droit de faire partie du conseil les membres qui ont perdu la qualité en vertu de laquelle ils étaient désignés ou nommés.
Il peut être mis fin, à tout moment, par décret, au mandat des représentants de l'Etat au conseil d'administration de SNCF Mobilités et des personnalités choisies par lui en raison de leurs compétences.
A la demande, à tout moment, du conseil de surveillance de la SNCF, il peut être mis fin, par décret, au mandat des personnalités choisies par la SNCF pour la représenter.

En cas de vacance par décès, démission ou pour toute autre cause, il est pourvu au remplacement des membres du conseil d'administration dans les conditions suivantes :
1° Les représentants de l'Etat, les membres nommés en raison de leur compétence ainsi que les représentants de la SNCF sont remplacés dans les conditions prévues respectivement par les articles 8 et 9 ;
2° Le mandat des membres remplaçants expire à la date à laquelle aurait normalement pris fin celui de leurs prédécesseurs.