전주공업단지의 원료와 제품을 수송하기 위하여 건설된 철도로 길이는 1.7㎞이며, 현재는 화물전용 철로이다.
북전주선은 1914년에 개통된 전라선의 지선형태로 익산역(구 이리역)에서 전주역 구간의 영업을 개시하면서 성립되었다. 1981년 5월에 전라선의 전주시내 구간인 동산역 · 신리역 구간이 이설되면서 남은 구간 가운데 동산역 · 북전주역 구간을 화물전용철도로 남겨 놓은 것이 현재의 북전주선에 해당한다. 전주에 위치한 공업단지를 위한 인입철도로서 기능을 수행하고 있다. 동산역에서 전라선에 연결된다.
1981년 이후 북전주선의 여객열차는 운행을 중단하였으며 화물수송만을 담당하고 있다. 1990년대 중반까지는 화물수송량이 50만 톤을 상회하였으나, 2000년대 들어 수송량이 감소하였다. 2008년의 화물수송량은 44만 4649톤이다. 화물품목은 컨테이너 27만 298톤, 잡화 17만 4351톤에 달하였다. 화물수송량이 지속적으로 감소함에 따라 폐지될 가능성이 있다.