Utöver de tre människor som har bekräftats döda av lokal polis har omkring 70 personer förts till sjukhus efter olyckan, som ägde rum på en bro söder om Seattle.
- Det är många som är svårt skadade så vi vet inte mer innan vi får mer information från sjukhuset, säger Brooke Boya, talesperson för polisen i delstaten Washington.
För tio av de skadade är läget allvarligt.
Vagnar spårade ur
Amerikanska medier har tidigare, med hänvisning till myndighetsuttalanden, rapporterat om minst sex döda.
Flera av tågets vagnar åkte ned på en tungt trafikerad motorväg, där fem bilar och två lastbilar träffades. Av tågets 14 vagnar spårade alla utom en ur.
- Det var en kaotisk plats, fylld med förvridna metalldelar, säger Ted Danek från den närliggande staden Dupont, som besökte platsen direkt efter olyckan.
"Människor skrek"
Ombord på tåget fanns ett 80-tal personer. Vissa tog sig ut genom att slå sönder fönster, berättar passageraren Chris Karnes.
- Plötsligt kände vi hur det gungade till och vi hörde ett gnisslande, och det kändes som att vi for nedför en slänt. Sedan slängdes vi mot sätet framför, fönster krossades och vi stannade. Människor skrek, säger han till lokal-tv-stationen Kiro 7.
Sträckan har nyligen byggts om för snabbare passagerartåg efter att tidigare ha använts för godståg. Olyckan inträffade på premiärdagen för snabbtåg mellan städerna Tacoma och Olympia, en del i ett stort projekt för att få ned restiderna i regionen. Enligt den ansvariga myndigheten hade järnvägen testats och inspekterats under flera veckor.