洞爺は、JR北海道の室蘭本線が通る道南の鉄道停車地です。この町は主要な旅客鉄道駅が1つあり、洞爺駅は洞爺湖エリアへの鉄道アクセス拠点として機能するとともに、札幌方面、胆振海岸、そして渡島半島間の移動にも利用されています。
洞爺発の列車には、札幌 - 函館軸を走るJR北海道の特急列車や、室蘭本線沿線の近隣の町を結ぶ普通列車があります。洞爺駅はこの地域の列車チケットにおける主要駅であり、特急北斗が道南を横断する主要都市間連絡を担っています。
洞爺からの鉄道路線は北東方面へ登別、東室蘭、南千歳、札幌へ、南西方面へ長万部、大沼公園、新函館北斗、函館へと走っています。洞爺行きの列車は主に同じ室蘭本線の区間を利用し、南千歳では新千歳空港連絡鉄道に乗り換え可能です。洞爺発着の列車はRail Monstersでオンライン予約できます。