Le bureau de la présidente Tsai Ing-wen a déclaré que la cheffe de l'Etat a ordonné aux hôpitaux de se préparer à un accueillir de nombreuses victimes.
"La priorité absolue est maintenant de secourir les personnes bloquées", a indiqué son bureau dans un communiqué.
La police a fait état de 36 passagers en "arrêt cardiaque avant leur arrivée à l'hôpital" - un terme utilisé pour désigner une personne ne présentant aucun signe de vie.
Par ailleurs, 72 personnes étaient coincées dans les wagons et 61 ont été transportées à l'hôpital.
Selon le Centre en charge des opérations d'urgence, le bilan serait moins lourd, avec 26 personnes ne présentant "aucun signe de vie".
La chaîne UDN, dont une équipe était sur place à l'extérieur du tunnel, montrait des images d'au moins deux wagons n'ayant subi aucun dommage et des sauveteurs aidant les passagers à en sortir.
"J'ai eu l'impression qu'il y a eu une soudaine et violente secousse et je suis tombée au sol", a témoigné une femme sur la chaîne.
"Nous avons cassé la fenêtre pour grimper sur le toit du train afin de sortir".
Ce train, qui transportait quelque 350 passagers et comportait huit wagons, reliait Taipei à la ville de Taitung, située au sud-est de l'île.
L'accident s'est produit sur la ligne ferroviaire orientale de Taïwan vers 9h30 (01h30 GMT) près de la ville côtière de Hualien.
- Engin de construction -
Selon des médias, l'accident aurait été causé par un engin de construction qui aurait glissé d'un talus avant de venir heurter le train qui entrait dans le tunnel.
Des photos prises sur place montrent l'arrière d'un camion à plateau jaune couché sur le côté, à proximité du train.
L'accident s'est produit au premier jour de la fête annuelle du balayage des tombes, un long week-end férié au cours duquel les routes et les voies ferrées de Taiwan sont généralement bondées.
Durant cette période, les habitants rentrent généralement dans leur village natal pour nettoyer les tombes de leurs proches et faire des offrandes.
La ligne de chemin de fer orientale de Taïwan est une attraction touristique très prisée, située le long du littoral, une région magnifique.
En empruntant de multiples tunnels et ponts, elle serpente à travers des montagnes imposantes et des gorges très profondes avant de descendre la vallée de Huadong.
L'accident de vendredi pourrait être l'une des pires catastrophes ferroviaires de ces dernières décennies à Taïwan.
Le dernier grand déraillement de train à Taïwan remonte à 2018, il avait fait 18 morts à l'extrême sud de la même ligne.
Le conducteur du train à huit wagons avait alors été accusé d'homicide par négligence.
Plus de 200 des 366 passagers avaient été blessés.
Cet accident était le pire depuis 1991, lorsque 30 passagers avaient été tués et 112 blessés après la collision de deux trains à Miaoli.
Trente personnes avaient également été tuées en 1981, quand un camion avait percuté un train de passagers à un passage à niveau, faisant passer les voitures par-dessus un pont à Hsinchu.
En 2003, 17 personnes étaient décédées et 156 blessées quand un train se trouvant sur la montagne d'Alishan avait chuté dans un précipice.
