Tuomiojan liikennepaikalla Seinäjoki–Oulu-rataosasta eli niin sanotusta Pohjanmaan radasta erkanee 28 kilometrin pituinen sivurata Raaheen. Tuomiojan rautatieasema perustettiin silloiseen Paavolan kuntaan Ruukin kylän eteläpuolelle 1886. Tuolloin sen nimi oli Lappi. Tuolloin rataosuus Raaheen oli vielä yksityinen rautatie, joka myöhemmin siirtyi valtiolle. Tuomiojan ja Raahen välinen rataosuus sähköistettiin vuonna 2001.
Tuomiojan rautatieasema on risteysasema, jossa Raahen rata erkanee Pohjanmaan radasta. Asema muutettiin miehittämättömäksi vuonna 1986, ja henkilöliikenne lopetettiin vuonna 1990.[1] Lipunmyyntiä ei ole. Ratapihalla on edelleen matkustajalaiturit raiteilla 1 ja 2, ja asema toimii tavaraliikenteen risteysasemana.
Tuomiojan ratapihalla on pääraiteen lisäksi kolme sivuraidetta, joita voidaan käyttää junien kohtaamisiin ja ohituksiin. Näiden lisäksi on yksi pistoraide, jota käytetään ratatyökoneiden väistöraiteena. Pohjanmaan radalta on kolmioraideyhteys Raahen radalle. Kolmioraide sijaitsee ratapihan etelälaidalla.
Asemarakennus on Knut Nylanderin suunnittelema IV luokan asemarakennus, niin sanottu Oulun radan asemarakennus.[2] Asemarakennuksessa on ollut myös rautatieravintola.[2] Rakennusta on laajennettu tiettävästi vuonna 1949 Jarl Ungernin suunnitelmien pohjalta lisäämällä siipi rakennuksen takaosaan.[2]
