Tomakomai è un importante snodo ferroviario di JR Hokkaido sulla costa meridionale dell'Hokkaido, situato tra Sapporo, l'aeroporto di New Chitose, Muroran e Hakodate. La città ha una stazione ferroviaria principale per passeggeri, Tomakomai Station, oltre a fermate locali minori sulla Muroran Main Line, la Chitose Line e la Hidaka Main Line. Il suo ruolo ferroviario è regionale piuttosto che ad alta velocità, con treni Limited Express e locali che collegano la città portuale al centro e al sud dell'Hokkaido.
I treni da Tomakomai includono i servizi JR Hokkaido Limited Express Hokuto sul corridoio Sapporo-Hakodate, i servizi Limited Express Suzuran sul corridoio Sapporo-Muroran, i treni locali verso Sapporo e Muroran e i servizi locali della Hidaka Main Line verso Mukawa. L'accesso ferroviario all'aeroporto è gestito con un cambio a Minami-Chitose, dove i passeggeri si collegano ai treni per l'aeroporto di New Chitose.
Le tratte ferroviarie da Tomakomai si dirigono a nord-ovest verso Sapporo e i collegamenti per Otaru, a nord-est verso l'aeroporto di New Chitose e Chitose, a sud-ovest verso Noboribetsu, Higashi-Muroran e Hakodate, e a sud-est lungo la costa di Hidaka verso Mukawa. Prenota online i treni da e per Tomakomai su Rail Monsters.