Tosu es un importante nudo ferroviario en el norte de Kyushu, situado entre Fukuoka, Saga, Nagasaki, Kumamoto y Kagoshima. La ciudad cuenta con dos estaciones principales para pasajeros: la estación de Tosu, el histórico nudo de la Línea Principal Kagoshima y la Línea Principal Nagasaki, y la estación Shin-Tosu, la parada del Kyushu Shinkansen en la ciudad. JR Kyushu opera los servicios ferroviarios de pasajeros en Tosu.
Los trenes desde Tosu incluyen servicios del Kyushu Shinkansen en Shin-Tosu, trenes exprés limitados y regionales en la Línea Principal Nagasaki, y servicios locales en la Línea Principal Kagoshima. Shin-Tosu es la principal estación de tren para acceder al tren bala, mientras que la estación de Tosu atiende los viajes regionales y los intercambios entre los corredores ferroviarios norte-sur y oeste.
Las rutas ferroviarias desde Tosu se dirigen al norte hacia Hakata y Fukuoka, al oeste hacia Saga y Nagasaki, al sur hacia Kumamoto y Kagoshima-Chuo, y atraviesan el norte de Kyushu por Kurume. La ciudad no dispone de una estación ferroviaria directa para el aeropuerto, pero los pasajeros pueden enlazar por tren a través de Hakata para el aeropuerto de Fukuoka. Reserve trenes desde y hacia Tosu en línea en Rail Monsters.