台中花博預期將吸引八百萬以上參觀人潮，台中市交通局研擬完整交通輸運計畫，將火車視為最重要的交通工具，積極協調台鐵於花博期間后里站增停自強號，后里豐原兩站平均每十分鐘即有一班車，海線不論平日假日也都加開區間車，預估每日鐵路運輸花博遊客將高達二十萬人次。 交通局長王義川表示，為縮短遊客候車時間，加強台鐵運能，市府已協調台鐵增加列車班次，花博期間，將班班停靠后里站與豐原站，兩站平均每十分鐘一班車，后里站並規劃假日及花博開閉幕日增停六班次自強號列車；山線鐵路於平日加開五班次區間車、增加九班次區間車、連續假日再多開十三班次區間車，此外，為服務購買星光票夜間觀賞的民眾安心遊園，方便返家，后里站末班時刻調整為晚上十一時。 海線鐵路部分，則於平日加開二班次區間車、假日及連續假日增加四班次區間車，並視車輛運用情形及旅運需求，機動加開班次，以即時疏運旅客，縮短乘車及候車時間。 交通局預估，花博期間山海線鐵路每日可增加服務七千二百人次、例假日每日最高可增加疏運一點八萬人次，如再加上現有台鐵班次，預估平日透過鐵路可輸運約二十點五萬人次，假日則有約二十一點八萬人次到花博園區。 此外，台中鐵路高架化十月將第二階段通車，啟用栗林、頭家厝、松竹、精武及五權等五座全新通勤站，將提升台中市內搭乘鐵路的可及性及便利性，屆時台鐵也將進行列車改點調整，市府確認班次後，會儘速公布配合花博的園區火車時刻表。 王義川呼籲，搭火車看花博是最佳交通選擇，推薦民眾多搭乘台鐵及公車等大眾運輸，便捷又省力，且自十月一日開始，持悠遊卡及一卡通搭乘台鐵後二小時內轉乘公車免費政策，也能輕鬆遊台中各特色景點。