Noboribetsu leży na linii JR Hokkaido Muroran Main Line w południowym Hokkaido, między Tomakomai a Higashi-Muroran. Miasto ma jedną główną międzyregionalną stację kolejową, Noboribetsu Station, która pełni funkcję przystanku dla pociągów pospiesznych i lokalnych, a nie terminala. Jej rola kolejowa jest związana z korytarzem Sapporo - Hakodate, jedną z najważniejszych konwencjonalnych tras kolejowych Hokkaido.
Pociągi z Noboribetsu obejmują pospieszne połączenia JR Hokkaido, takie jak Hokuto na osi Sapporo - Hakodate, połączenia Suzuran w kierunku Sapporo i Muroran oraz pociągi lokalne na linii Muroran Main Line. Sieć Shinkansen w Japonii nie dociera do Noboribetsu; dostęp koleją dużych prędkości wymaga podróży przez Shin-Hakodate-Hokuto w południowym Hokkaido.
Trasy kolejowe z Noboribetsu biegną na północny wschód do Tomakomai, Minami-Chitose, połączeń z New Chitose Airport i Sapporo, a na południowy zachód do Higashi-Muroran, Toya, Oshamambe, Shin-Hakodate-Hokuto i Hakodate. W podróżach regionalnych lokalne pociągi JR Hokkaido łączą Noboribetsu z pobliskimi stacjami w rejonie Muroran. Rezerwuj pociągi z i do Noboribetsu online w Rail Monsters.