In the last few years, different numerical models for the study of railway vibrations in tunnels have been developed. Virtually all of them assume an elastic and linear behaviour of the soil. In this article the influence of soil constitutive model is investigated, comparing an “advanced” model of the soil called Hardening Soil model with small-strain stiffness (HSsmall) and the Mohr-Coulomb (MC) model. Moreover, the influence of soil stiffness has been studied when this is considered in the range of small strains (E50) or in the range of very small strains (E0). These models have been applied to a real case through a 2D finite element model formulated in the time domain, where it is concluded that both soil stiffness and the amplitude of the maximum tangential strain are the most important geotechnical parameters when estimating the deformational parameters and the constitutive models of the soil most adequate for the study of railway vibrations in tunnels.En los últimos años, diferentes modelos numéricos han sido desarrollados para el estudio de vibraciones ferroviarias en túneles. Todos ellos han considerado el comportamiento del suelo como elástico y lineal. En este artículo es estudiada la influencia del modelo constitutivo del suelo, comparando un modelo avanzado denominado Hardening Soil con rigidez en pequeñas deformaciones (HSsmall) y el modelo Mohr-Coulomb (MC). Además, la influencia de la rigidez del suelo ha sido estudiada cuando ésta es considerada en el rango de pequeñas deformaciones (E50) o en el rango de muy pequeñas deformaciones (E0). Estos modelos han sido aplicados a un caso real mediante un modelo numérico de elementos finitos 2D formulado en el dominio del tiempo, en el que se concluye que tanto la rigidez del suelo como la amplitud de la deformación tangencial alcanzada en el suelo son los parámetros geotécnicos más importantes cuando se estiman los parámetros deformacionales y el modelo constitutivo del suelo más adecuados para el estudio de vibraciones ferroviarias en túneles.