Ympäristöasioissa Ratahallintokeskus toimii läheisessä yhteistyössä monien yhteisöjen kanssa. Rautatieliikenteen ja radanpidon ympäristökysymyksissä läheisiä yhteistyötahoja ovat liikenne- ja viestintäministeriö, ympäristöministeriö ja VR. Mm. meluun liittyviä kysymyksiä käsitellään yhteistyössä Pääkaupunkiseudun yhteistyövaltuuskunta YTV:n ja kuntien kanssa. Alueellisten ympäristökeskusten ja kuntien ympäristöviranomaisten kanssa on tehty yhteistyötä mm. pilaantuneiden maiden puhdistamisessa. Tampereella sekä Lahden ja Joensuun seuduilla on toteutettu rataympäristöselvityksiä yhteistyössä VR:n ja kuntien kanssa.

RHK osallistuu aktiivisesti kansainväliseen rautatiealan ympäristöyhteistyöhön. Merkittävintä on Kansainvälisen rautatieliiton UIC:n ja EIM:n (European Infrastructure Managers) piirissä tehtävä työ.