Hanamaki situa-se no centro da Prefeitura de Iwate, na rede da JR East, onde o acesso ao Shinkansen se cruza com a ferrovia regional em direção ao interior de Tohoku e à costa de Sanriku. A cidade tem duas principais estações de passageiros: Shin-Hanamaki para o Tohoku Shinkansen e a Linha Kamaishi, e a Estação de Hanamaki para comboios regionais convencionais. Isto faz de Hanamaki um ponto prático de ligação entre comboios de alta velocidade e serviços locais no norte de Honshu.
Os comboios de Hanamaki incluem serviços JR East Tohoku Shinkansen em Shin-Hanamaki, comboios regionais na Linha Principal de Tohoku na Estação de Hanamaki, e serviços da Linha Kamaishi que ligam as duas estações de Hanamaki a localidades do interior e ao lado do Pacífico de Iwate. As duas estações são separadas, pelo que os passageiros que fazem ligação entre Shinkansen e comboio convencional devem verificar qual a estação de Hanamaki que aparece no bilhete.
As rotas ferroviárias a partir de Hanamaki seguem para sul em direção a Kitakami, Ichinoseki, Sendai e Tóquio, para norte em direção a Morioka e às ligações para Aomori, e para leste na Linha Kamaishi em direção a Tono e Kamaishi. Reserve online comboios de e para Hanamaki na Rail Monsters.