Osan si trova sulla Linea Gyeongbu della Corea del Sud tra Suwon e Pyeongtaek, conferendo alla città un ruolo pratico nella rete ferroviaria dell'area metropolitana di Seoul e della Corea centrale. Osan ha una stazione ferroviaria intercity principale, Osan Station, e i servizi passeggeri sono operati da Korail. La città non è una fermata dell'alta velocità, ma è collegata a importanti hub dove sono disponibili i servizi KTX e SRT.
I treni da Osan sono principalmente servizi intercity e regionali convenzionali, tra cui Mugunghwa, ITX-Saemaeul e alcuni treni Nuriro selezionati a seconda dell'orario. Osan Station gestisce i servizi in direzione nord verso Seoul e Suwon, oltre ai servizi in direzione sud lungo il corridoio della Gyeongbu verso Pyeongtaek, Cheonan, Daejeon e oltre. I viaggiatori che utilizzano i servizi dei treni ad alta velocità di solito effettuano il cambio in stazioni maggiori vicine come Suwon, Seoul Station o Suseo.
Le tratte ferroviarie da Osan corrono verso nord in direzione di Seoul, Yeongdeungpo e Suwon, e verso sud in direzione di Pyeongtaek, Cheonan, Daejeon, Daegu e Busan sulla linea principale convenzionale. I biglietti del treno per Osan sono utili per i viaggi regionali nella provincia di Gyeonggi e per i collegamenti con la rete nazionale Korail. Prenota online i treni da e per Osan su Rail Monsters.