Наньё расположен на юге префектуры Ямагата, на коридоре Синкансэн Ямагата, что обеспечивает городу прямое железнодорожное сообщение с районом Токио и крупными станциями по всему внутреннему Тохоку. В городе есть одна основная дальняя железнодорожная станция — Akayu Station, обслуживаемая JR East и Yamagata Railway. Akayu — ключевая станция для покупки железнодорожных билетов, связанных с Наньё и прилегающим районом Окитама.
JR East выполняет рейсы Yamagata Shinkansen Tsubasa и обычные поезда линии Ou Main Line через станцию Akayu. Yamagata Railway обслуживает линию Flower Nagai от Akayu в сторону местных населённых пунктов в западной части региона Окитама. В Наньё нет выделенного железнодорожного сообщения с аэропортом, поэтому пассажиры обычно пересаживаются через Ямагату или другие региональные транспортные узлы для доступа к аэропорту.
Железнодорожные маршруты из Наньё идут на юг в сторону Йонэдзавы, Фукусима, Кориямы и Токио, на север — в сторону Каминояма-Онсен, Ямагаты и Синдзё, а на запад по линии Flower Nagai — в сторону Мияути, Нагай и Арато. Забронировать поезда в Наньё и из Наньё онлайн можно на Rail Monsters.