Kereta api Ambarawa Ekspres merupakan kereta api kelas Ekonomi AC plus yang dioperasikan oleh PT Kereta Api Indonesia (Persero) sejak tanggal 4 Oktober 2016. Kereta api ini melayani rute berangkat pagi dari Stasiun Semarang Poncol dan siang dari Stasiun Surabaya Pasar Turi. Frekuensi perjalanan kereta antar dua kota ini adalah satu hari satu kali, dalam durasi 4 jam 51 menit.

Nama Ambarawa Ekspres berasal dari nama kecamatan yang sama, berada di Kabupaten Semarang. Kecamatan ini menjadi dikenal karena dahulu merupakan tangsi militer dan Benteng Willem I Ambarawa, serta stasiun kereta api dengan nama yang sama dan diubah menjadi museum. 

Selama perjalanan, kereta api Ambarawa Ekspres akan berhenti di delapan stasiun yakni Stasiun Semarang Tawang, Stasiun Ngrombo, Stasiun Kradenan, Stasiun Randublatung, Stasiun Cepu, Stasiun Bojonegoro, Stasiun Babat, dan Stasiun Lamongan. Waktu keberangkatan dari Stasiun Semarang Poncol adalah pukul 08.00 dan tiba di Stasiun Surabaya Pasar Turi pada pukul 12.24.

Segi fasilitas, KA Ambarawa Ekspres menyediakan tempat duduk konfigurasi 2-2 lengkap dengan tempat minuman dan stop kontak. Fasilitas pendukung lain di dalam KA Ambarawa Ekspres adalah toilet, AC, dan layanan makanan di gerbong restorasi.

Harga Tiket KA Ambarawa Ekspres dibanderol dengan harga Rp 80.000 untuk rute terjauh, rute Cepu-Surabaya Rp 60.000, Bojonegoro-Surabaya Rp 60.000, Babat-Surabaya Rp 50.000. Tiket Ambarawa Ekspres Semarang-Bojonegoro Rp 70.000, Surabaya-Randublatung Rp 70.000, Semarang-Cepu dan Surabaya-Cepu Rp 60.000, Surabaya-Babat dan Semarang-Ngrombo Rp 50.000.