Tosu é um importante entroncamento ferroviário no norte de Kyushu, situado entre Fukuoka, Saga, Nagasaki, Kumamoto e Kagoshima. A cidade tem duas principais estações de passageiros: Tosu Station, o histórico entroncamento da Kagoshima Main Line e da Nagasaki Main Line, e Shin-Tosu Station, a paragem da cidade no Kyushu Shinkansen. A JR Kyushu opera os serviços ferroviários de passageiros em Tosu.
Os comboios de Tosu incluem serviços do Kyushu Shinkansen em Shin-Tosu, comboios expresso limitado e regionais na Nagasaki Main Line, e serviços locais na Kagoshima Main Line. Shin-Tosu é a principal estação para acesso ao comboio-bala, enquanto Tosu Station serve as viagens regionais e as ligações entre os corredores ferroviários norte-sul e para oeste.
As rotas ferroviárias a partir de Tosu seguem para norte em direção a Hakata e Fukuoka, para oeste em direção a Saga e Nagasaki, para sul em direção a Kumamoto e Kagoshima-Chuo, e atravessam o norte de Kyushu via Kurume. A cidade não tem uma estação ferroviária direta para o aeroporto, mas os passageiros podem fazer a ligação ferroviária através de Hakata para o Aeroporto de Fukuoka. Reserve comboios de e para Tosu online na Rail Monsters.