Kontoret för järnvägar och vägar (ORR) sade att 80 % av passagerarna inte kräver ersättning.
Den vill ha tydligare former, en nationell PR-kampanj och bättre personalutbildning för att uppmuntra påståenden.
Som svar på detta lovade de tågoperatörerna att vidta åtgärder för att förbättra kompensationsprocessen.
ORR svarade på ett så kallat "superklagomål" från konsumentgruppen Vilket?
Vilket? hade i december 2015 klagat över att miljontals människor lämnades utanför fickan av systemet.
Enligt lagen hade ORR 90 dagar på sig att svara.
"Vi vill att alla passagerare ska kunna kräva den ersättning de har rätt till. Den information de får måste bli bättre och processen måste vara tydligare och enklare, säger ORR verkställande direktör Joanna Whittington.
Nu föreslår ORR:
Vilket? sade att förslagen var ett steg i rätt riktning.
"Men enbart detta kommer inte att räcka för att lösa problemet för passagerare på lång sikt", säger Richard Lloyd, organisationens verkställande direktör.
"Regeringen måste nu se till att järnvägsregulatorn har alla de befogenheter och skyldigheter den behöver för att vara en konsument vakthund med riktiga tänder."
Klicka här för mer information
Järnvägsleveransgruppen, som företräder operativa företag, sade att den skulle göra de nödvändiga förändringarna.
"Det finns alltid utrymme för förbättringar och vi vet att vi kan göra mer för att ge våra kunder en ännu bättre affär", säger Paul Plummer, chef för Rail Delivery Group, som representerar operatörerna.
"Vi kommer att ta itu med alla tillsynsmyndigheters rekommendationer."
Den lovade en ny webbplats för nationella järnvägsförfrågningar, med länkar till enskilda tågbolag och deras ersättningssystem.
Det sades också att det skulle finnas bättre kommunikation på sociala medier, med streckkoder på affischer för att göra det möjligt för människor att göra anspråk på sina smartphones.
Sedan juli förra året har passagerarna rätt till kontant ersättning i stället för genom kuponger.
Olika tågoperatörer har fortfarande olika avtal om ersättning, men i allmänhet är passagerarna berättigade till ersättning om deras tåg försenas med mer än 30 minuter.
Så kallade "Delay Repay" införs gradvis över nätverket, vilket innebär att ersättning kommer att betalas oavsett vad som orsakade förseningen.
Från och med april kommer alla utom fyra operatörer att ansluta sig till systemet.
Dessutom gör vissa aktörer, inklusive Virgin och C2C, automatiska återbetalningar under vissa omständigheter.
Miljontals tågpassagerare bör få mer hjälp att kräva tillbaka pengar när deras tåg är försenat, har branschtillsynsmyndigheten rekommenderat.