田川後藤寺駅の最大の利便性は、北九州方面・飯塚方面・直方方面を結ぶ3つの鉄道ネットワークの結節点である点です。
各路線の役割と接続のポイントは次の通りです。
- JR日田彦山線：小倉方面と添田方面を結ぶ基幹路線。日田方面へは添田駅から「日田彦山線BRT（ひこぼしライン）」への接続ルートが確立しています。
- JR後藤寺線：新飯塚駅へ直通する短絡ルート。新飯塚でJR福北ゆたか線（筑豊本線）の快速に乗り継ぐことで、福岡市（博多駅方面）への最短アクセスを可能にします。
- 平成筑豊鉄道 糸田線：金田駅を経由して伊田線・田川線へと広がる第三セクター鉄道。地元住民の生活に密着した運行が行われています。
列車の運行本数は日中時間帯でおおむね1時間に1〜2本程度。乗り換え時間は平均3〜7分程度で接続するようダイヤが工夫されています。天候不良や集中豪雨時のリアルタイム運行状況は、JR九州の公式運行情報アプリや平成筑豊鉄道の公式WEBサイトにて随時配信されているため、乗車前のチェックが欠かせません。
