Sapporo jest głównym węzłem kolejowym Hokkaido, położonym w centrum międzycity sieci JR Hokkaido. Miasto obsługuje Sapporo Station jako główny dworzec kolejowy, a Shin-Sapporo oraz kilka podmiejskich stacji wspierają podróże regionalne i lokalne. W przeciwieństwie do miast obsługiwanych obecnie przez sieć Shinkansen w Japonii, Sapporo nie jest jeszcze obsługiwane przez pociągi dużych prędkości.
Pociągi z Sapporo obejmują usługi JR Hokkaido Limited Express na terenie całej wyspy, pociągi Rapid Airport do lotniska New Chitose Airport oraz pociągi lokalne na Hakodate Main Line, Chitose Line i Sassho Line. Sapporo Station obsługuje niemal wszystkie odjazdy dalekobieżne, natomiast Shin-Sapporo jest przydatne dla połączeń Chitose Line i przesiadek po wschodniej stronie miasta.
Trasy kolejowe z Sapporo biegną na południe w kierunku Hakodate i Tomakomai, na północ w kierunku Asahikawa i Wakkanai, na wschód w kierunku Obihiro, Kushiro i Abashiri oraz na południowy wschód w kierunku New Chitose Airport. Bilety kolejowe można rezerwować na połączenia limited express, lotniskowe i regionalne. Rezerwuj pociągi do i z Sapporo online w Rail Monsters.