Osan leży na południowokoreańskiej linii Gyeongbu między Suwon a Pyeongtaek, co nadaje miastu praktyczną rolę w seuluńskim obszarze metropolitalnym i środkowokoreańskiej sieci kolejowej. Osan ma jeden główny dworcowy przystanek kolejowy, Osan Station, a obsługę pasażerską zapewnia Korail. Miasto nie jest przystankiem kolei dużych prędkości, ale łączy się z głównymi węzłami, gdzie dostępne są usługi KTX i SRT.
Pociągi z Osan to głównie konwencjonalne połączenia międzyregionalne i regionalne, w tym Mugunghwa, ITX-Saemaeul oraz wybrane pociągi Nuriro, zależnie od rozkładu jazdy. Osan Station obsługuje połączenia na północ do Seulu i Suwon, a także na południe wzdłuż korytarza Gyeongbu do Pyeongtaek, Cheonan, Daejeon i dalej. Podróżni korzystający z usług pociągów dużych prędkości zazwyczaj przesiadają się na pobliskich większych stacjach, takich jak Suwon, Seoul Station lub Suseo.
Trasy kolejowe z Osan biegną na północ do Seulu, Yeongdeungpo i Suwon, a na południe do Pyeongtaek, Cheonan, Daejeon, Daegu i Busan na konwencjonalnej linii głównej. Bilety kolejowe do Osan są przydatne w podróżach regionalnych po prowincji Gyeonggi oraz przy połączeniach z ogólnokrajową siecią Korail. Zarezerwuj pociągi z i do Osan online w Rail Monsters.