전라북도(현, 전북특별자치도) 군산시에서 화물수송을 위해 부설된 철도이며, 총연장은 8.9㎞이다.
군산화물선은 과거 군산선의 일부였다. 군산선은 일제강점기에 호남지방의 농산물을 일본으로 실어 나르기 위하여 군산항의 인입철도로 건설되었다. 즉 1912년 3월에 현재의 익산 · 군산 간의 23.1km가 완공된 것이다. 1953년 2월에 군산 · 옥구 간의 옥구선이 개통되었으며, 전주에서 군산까지 통근여객을 수송하는 임무를 담당하기도 하였다.
2008년 1월에 군산선 통근열차가 폐지되었으며 군산화물선 분기점 기준으로 동쪽 구간인 익산역 · 대야역 구간은 장항선에 편입되었다. 그리고 군산역을 군산화물역으로 역명을 변경하였으나, 2008년 7월 1일부터 군산화물역이 화물영업을 중지함에 따라 현재 남아있는 군산선 전 구간은 영업이 중지되었다.
군산화물선은 화물수송을 위해 많이 사용되었다. 1990년대 후반 화물수송량이 일시적으로 감소하긴 하였지만 2007년까지 이 노선이 처리한 화물수송량은 19만 톤을 상회하였다. 그러나 2008년에는 영업을 중지하기 전인 6월말까지 3만 2836톤의 화물을 수송하는데 그쳤다. 주요 화물은 컨테이너가 2만 2586톤으로 가장 많고 그 다음은 잡화 1만 250톤이다.