Tomakomai to ważny węzeł kolejowy JR Hokkaido na południowym wybrzeżu Hokkaido, położony między Sapporo, lotniskiem New Chitose, Muroran i Hakodate. Miasto ma jeden główny pasażerski dworzec kolejowy, Tomakomai Station, a także mniejsze lokalne przystanki na Muroran Main Line, Chitose Line i Hidaka Main Line. Jego rola kolejowa ma charakter regionalny, a nie dużych prędkości, a pociągi Limited Express i lokalne łączą portowe miasto ze środkowym i południowym Hokkaido.
Pociągi z Tomakomai obejmują połączenia JR Hokkaido Limited Express Hokuto na korytarzu Sapporo–Hakodate, połączenia Limited Express Suzuran na korytarzu Sapporo–Muroran, pociągi lokalne w kierunku Sapporo i Muroran oraz lokalne połączenia Hidaka Main Line w kierunku Mukawa. Dostęp kolejowy do lotniska obsługiwany jest przez przesiadkę w Minami-Chitose, gdzie pasażerowie przesiadają się na pociągi do New Chitose Airport.
Trasy kolejowe z Tomakomai biegną na północny zachód w kierunku Sapporo i połączeń z Otaru, na północny wschód w kierunku New Chitose Airport i Chitose, na południowy zachód w kierunku Noboribetsu, Higashi-Muroran i Hakodate oraz na południowy wschód wzdłuż wybrzeża Hidaka do Mukawa. Zarezerwuj pociągi z Tomakomai i do Tomakomai online w Rail Monsters.