Semboku leży na kolejowym korytarzu JR East między Morioką a Akitą, co nadaje miastu ważną rolę w śródlądowej części prefektury Akita. Miasto ma kilka stacji pasażerskich, a główny ruch między miastami obsługują stacje Kakunodate i Tazawako. Tą samą trasę wykorzystuje Akita Shinkansen, więc bilety na pociągi do Semboku mogą obejmować zarówno opcje Shinkansen, jak i pociągi regionalne.
Pociągi z Semboku obejmują kursy Akita Shinkansen Komachi, lokalne i regionalne pociągi JR East na linii Tazawako oraz połączenia do linii Ou Main Line w Omagari. Stacja Kakunodate jest główną stacją kolejową w centrum Semboku, natomiast stacja Tazawako obsługuje wschodnią część miasta po stronie linii od Morioki.
Trasy kolejowe z Semboku biegną na wschód do Morioki i Tohoku Shinkansen, na zachód do Omagari i Akity oraz na południe przez połączenia regionalne do Yokote. Podróżni dalekobieżni często korzystają z Kakunodate lub Tazawako, jadąc do Tokio, Sendai, Morioki, Akity i Omagari. Rezerwuj pociągi z i do Semboku online w Rail Monsters.