Noboribetsu situa-se na Linha Principal Muroran da JR Hokkaido, no sul de Hokkaido, entre Tomakomai e Higashi-Muroran. A cidade tem uma principal estação ferroviária interurbana, a Estação de Noboribetsu, que funciona como paragem para comboios expresso limitado e comboios locais, em vez de terminal. O seu papel ferroviário está ligado ao corredor Sapporo - Hakodate, uma das rotas ferroviárias convencionais mais importantes de Hokkaido.
Os comboios de Noboribetsu incluem serviços expresso limitado da JR Hokkaido, como Hokuto no eixo Sapporo - Hakodate, serviços Suzuran em direção a Sapporo e Muroran, e comboios locais ao longo da Linha Principal Muroran. A rede Shinkansen do Japão não chega a Noboribetsu; o acesso ferroviário de alta velocidade requer viagem via Shin-Hakodate-Hokuto, no sul de Hokkaido.
As rotas ferroviárias a partir de Noboribetsu seguem para nordeste em direção a Tomakomai, Minami-Chitose, ligações ao New Chitose Airport e Sapporo, e para sudoeste em direção a Higashi-Muroran, Toya, Oshamambe, Shin-Hakodate-Hokuto e Hakodate. Para viagens regionais, os comboios locais da JR Hokkaido ligam Noboribetsu às estações próximas da área de Muroran. Reserve online os comboios de e para Noboribetsu na Rail Monsters.