Железнодорожным транспортом в Сахалинской области осуществляется около 20% всех внутренних грузовых перевозок области и около 2% пассажирских перевозок. Грузовые железнодорожные перевозки на острове обеспечивает Дальневосточная железная дорога - филиал ОАО "РЖД" по Сахалинскому региону, а пассажирские перевозки - АО "Пассажирская компания "Сахалин".
В пригородном сообщении по станции Южно-Сахалинск ежедневно отправляют и прибывают по 8,5 пар поездов по направлениям: Южно-Сахалинск - Пять углов - 2 пары поездов, Южно-Сахалинск - Новодеревенская - 2 пары поездов, Южно-Сахалинск - Дальнее - 1 пара поездов, Южно-Сахалинск - Быков - 1,5 пары поездов, Южно-Сахалинск - Тихая - 1 пара поездов, Южно-Сахалинск - Томари - 1 пара поездов.
В зависимости от пассажиропотока в составе поезда могут быть 2 - 3 головных (моторных) вагона на 48 мест и прицепной на 96 мест.
В дальнем следовании курсирует поезд по следующему направлению: Южно-Сахалинск - Ноглики - 2 пары поездов.
В зависимости от пассажиропотока в составе поезда дальнего следования может следовать: до 10 купейных вагонов по 36 мест; 2 купейных СВ-вагона повышенной комфортности на 16 мест; вагон открытой модификации (плацкартный) на 52 места.
Проводятся работы по переустройству железной дороги на общесетевую ширину колеи 1520 мм. С начала реализации проекта из 806 километров главного пути переустроено на широкую колею 617,5 км (76,6%). Также планируется обновление подвижного состава пассажирского железнодорожного транспорта.