Atami est un carrefour ferroviaire clé sur le corridor du Tokaido au Japon, situé entre la région de Tokyo et le centre du Japon. La ville compte une principale gare ferroviaire longue distance, la gare d'Atami, ainsi que des arrêts locaux comme Kinomiya. JR Central dessert Atami sur le Tokaido Shinkansen, tandis que JR East exploite des lignes conventionnelles reliant la ville à Kanagawa, Shizuoka et à la péninsule d'Izu.
Les trains au départ d'Atami comprennent des services Tokaido Shinkansen à grande vitesse, des services express limités de JR East tels qu'Odoriko et Saphir Odoriko, ainsi que des trains locaux réguliers sur la ligne Tokaido et la ligne Ito. La gare d'Atami est la principale gare pour les billets de train reliant Tokyo, Yokohama, Mishima, Nagoya, Ito et Izukyu-Shimoda, les correspondances entre Shinkansen et services conventionnels étant assurées au sein du même complexe ferroviaire.
Les lignes ferroviaires au départ d'Atami partent vers l'est en direction de Tokyo, Shinagawa et Yokohama, vers l'ouest en direction de Mishima, Shizuoka, Nagoya et Kyoto, et vers le sud en direction d'Ito et de la péninsule d'Izu. Les trains à destination d'Atami font aussi de la ville un point de correspondance pour les voyageurs qui passent du Tokaido Shinkansen aux services régionaux d'Izu. Réservez en ligne les trains au départ et à destination d'Atami sur Rail Monsters.