Der Bahnhof Paderborn-Sennelager wird ausschließlich von der Sennebahn (Paderborn-Bielefeld) bedient. Sie verkehrt werktags etwa stündlich, am Wochenende stündlich bis zweistündlich.
Die Fahrzeit bis Paderborn-Hauptbahnhof beträgt rund 15 Minuten, bis Bielefeld-Hauptbahnhof sind es rund 45 Minuten.