Eisenbahnen
Der Stadtbezirk Hombruch wird von drei in Betrieb befindlichen und einer stillgelegten Eisenbahnlinie durchzogen.
S 1
Im Nordwesten berührt die S-Bahn Linie 1 von Dortmund Hbf über Bochum nach Solingen das Gebiet mit dem unterirdischen Haltepunkt Dortmund Universität, wo sie mit der H-Bahn verknüpft ist.
S 5
An Hombruch vorbei führt die S-Bahn Linie 5 von Dortmund Hbf über Witten nach Hagen mit den Haltepunkten Dortmund-Barop und Dortmund-Kruckel.
Diese Strecke wurde 1848 von der Bergisch-Märkischen Eisenbahn-Gesellschaft erbaut und führt im Gegensatz zur Rheinischen Eisenbahn im Abschnitt Hagen - Dortmund zwecks Umgehung des Ardeygebirges über Witten durch das Ruhrtal.
Volmetalbahn
Im Osten verläuft die Regionalbahn Linie 52 von Dortmund Hbf über Herdecke nach Lüdenscheid mit den Haltepunkten Dortmund Tierpark (vormals Dortmund-Brünninghausen), Dortmund-Kirchhörde und Dortmund-Löttringhausen.
Sie ist ein Teil der Wikipedia:de:Bahnstrecke Düsseldorf-Derendorf–Dortmund SüdBahnstrecke von Düsseldorf-Derendorf über Hagen nach Dortmund Süd der Rheinischen Eisenbahn-Gesellschaft, die am 16. Oktober 1871 als „Wuppertaler Nordbahn“ eröffnet wurde und im Gegensatz zur Bergisch-Märkischen Eisenbahn im Abschnitt Hagen - Dortmund über Herdecke durch das Ardeygebirge führt.
Rheinischer Esel
Die ehemalige Strecke von Dortmund-Löttringhausen nach Bochum-Langendreer, als Rheinischer Esel bekannt, wurde 1988 bis 1990 abgebaut und ist seitdem ein Radwanderweg.
Die Rheinische Eisenbahn-Gesellschaft hatte die Strecke vorwiegend für den Güterverkehr geplant. Am 15. Dezember 1880 wurde sie eröffnet. Sie bediente ab Löttringhausen die Haltepunkte Silberknapp und Großholthausen. Der Personenverkehr wurde nach 99 Jahren am 30. November 1979 eingestellt. Am 30. November 1982 wurde die auf Dortmunder Gebiet liegende Teilstrecke bis Witten Ost stillgelegt.