Noboribetsu si trova sulla linea principale Muroran di JR Hokkaido, nel sud di Hokkaido, tra Tomakomai e Higashi-Muroran. La città ha una stazione ferroviaria intercity principale, Noboribetsu Station, che funge da fermata per treni limited express e locali piuttosto che da capolinea. Il suo ruolo ferroviario è legato al corridoio Sapporo - Hakodate, una delle più importanti linee ferroviarie convenzionali di Hokkaido.
I treni da Noboribetsu includono servizi limited express di JR Hokkaido come Hokuto sull'asse Sapporo - Hakodate, servizi Suzuran verso Sapporo e Muroran, e treni locali lungo la linea principale Muroran. La rete Shinkansen del Giappone non raggiunge Noboribetsu; l'accesso ferroviario ad alta velocità richiede il passaggio da Shin-Hakodate-Hokuto nel sud di Hokkaido.
Le tratte ferroviarie da Noboribetsu si dirigono a nord-est verso Tomakomai, Minami-Chitose, i collegamenti con New Chitose Airport e Sapporo, e a sud-ovest verso Higashi-Muroran, Toya, Oshamambe, Shin-Hakodate-Hokuto e Hakodate. Per i viaggi regionali, i treni locali JR Hokkaido collegano Noboribetsu con le stazioni vicine dell'area di Muroran. Prenota online i treni da e per Noboribetsu su Rail Monsters.