Wonju jest kluczowym węzłem kolejowym w prowincji Gangwon, położonym tam, gdzie śródlądowe korytarze kolejowe Korei przecinają się z trasami biegnącymi między obszarem Seulu a wschodnim wybrzeżem. Miasto obsługiwane jest przez stacje Wonju Station i Manjong Station, a Korail prowadzi wszystkie główne połączenia międzyregionalne i dużych prędkości. Kolejowa rola Wonju kształtowana jest przez linię Jungang, łączącą miasto ze środkową i południowo-wschodnią Koreą, oraz linię Gyeonggang, która łączy region z korytarzem seulskiem i Gangneung.
Połączenia kolejowe z Wonju obejmują szybkie pociągi KTX-Eum, międzyregionalne usługi ITX-Maum oraz regionalne pociągi Mugunghwa na wybranych trasach. Wonju Station jest główną stacją kolejową dla połączeń linii Jungang w kierunku Cheongnyangni, Jecheon, Yeongju, Andong i innych śródlądowych miejscowości. Manjong Station obsługuje pociągi KTX-Eum linii Gyeonggang kursujące w kierunku obszaru Seulu i wschodniego wybrzeża Gangwon.
Trasy kolejowe z Wonju prowadzą na zachód do Seulu i Cheongnyangni, na wschód do Pyeongchang i Gangneung, na południowy wschód przez Jecheon i Yeongju do Andong oraz na południe przez śródlądowe punkty przesiadkowe do Danyang i szerszej sieci Korail. Zarezerwuj pociągi z i do Wonju online w Rail Monsters.