Shimonoseki es una ciudad ferroviaria clave en el extremo occidental de Honshu, donde las líneas de la prefectura de Yamaguchi se unen al cruce ferroviario de Kanmon hacia Kyushu. La ciudad tiene dos estaciones principales para pasajeros: la estación de Shimonoseki para los servicios convencionales de JR y la estación de Shin-Shimonoseki para los trenes Sanyo Shinkansen. JR West opera la principal red del lado de Honshu, mientras que los servicios de JR Kyushu conectan al otro lado del estrecho hacia Kitakyushu.
Los servicios de tren desde Shimonoseki incluyen trenes de alta velocidad Sanyo Shinkansen en Shin-Shimonoseki, trenes locales y regionales en la Sanyo Main Line, y servicios en la Sanin Main Line a lo largo del lado del Mar de Japón. La estación de Shimonoseki es la parada ferroviaria de la ciudad para los trenes convencionales, mientras que Shin-Shimonoseki gestiona los servicios de tren bala y los transbordos entre Shinkansen y líneas locales.
Las rutas ferroviarias desde Shimonoseki van hacia el este, a Shin-Yamaguchi, Hiroshima, Okayama y Osaka, hacia el sur por el túnel de Kanmon hacia Moji, Kokura y Hakata, y hacia el norte a lo largo del corredor de Sanin hacia Nagato-shi y las localidades regionales de la prefectura de Yamaguchi. Reserva trenes desde y hacia Shimonoseki en línea en Rail Monsters.