Um vagão ferroviário é um veículo usado para transportar carga ou passageiros em um sistema de transporte ferroviário. Freqüentemente, muitos vagões ferroviários são agrupados; este agrupamento é chamado de trem. Alguns tipos de vagões, geralmente carros de passageiros, podem operar de forma autônoma, mas a maioria precisa ser acoplada a uma locomotiva. Uma locomotiva é um vagão que fornece movimento ao trem e geralmente não tem carga própria.
O vagão de passageiros é um tipo comum de vagão ferroviário, já que muitas pessoas gostam de viajar de trem por causa do preço baixo e da conveniência. Os carros de passageiros modernos geralmente vêm equipados com aquecimento interno, ar-condicionado e banheiros. Para viagens de longa distância, muitos trens com vagões de passageiros também incluem vagões-restaurante e vagões de entretenimento para tornar as viagens mais suportáveis ou mesmo divertidas. Alguns até incluem vagões-leito que às vezes têm quartos pequenos para a conveniência e conforto dos passageiros.
Outro tipo comum de vagão é o vagão de carga, usado para transportar uma grande variedade de objetos diferentes por terra de maneira relativamente rápida e barata. Os vagões de carga são freqüentemente usados para transportar componentes para vários dispositivos mecânicos, como automóveis e aeronaves. Eles também são comumente usados para transportar matérias-primas da área de onde são extraídos para a fábrica ou planta onde são refinados ou usados para fazer produtos. Alguns carros, conhecidos como vagões-tanque, são usados para transportar líquidos e gases. Os militares públicos e privados costumam usar trens para transportar suprimentos militares onde são necessários.
Quase todo vagão de trem é um “vagão de receita”, o que significa que carrega uma carga que dá dinheiro para a ferrovia. As empresas ferroviárias também têm “vagões sem receita”, que incluem principalmente veículos de manutenção para uso na ferrovia. Carros de carga e carros de passageiros são considerados carros comerciais, já que os passageiros e as empresas pagam pelo uso dos carros.
Os militares também usam vagões ferroviários para fins defensivos. Os vagões blindados podem ser montados com uma ampla variedade de armas, como metralhadoras, armas antiaéreas e armas antitanque. Outros estão equipados com dormitórios blindados para as tropas e são usados para transportá-los em distâncias. Durante a Guerra Fria, a União Soviética chegou a usar vagões de trem como silos de mísseis móveis, eficazes para transportar mísseis para posições de lançamento ideais. O uso militar de trens resultou na sabotagem dos trilhos por forças militares opostas, já que tal sabotagem poderia danificar a infraestrutura de transporte de um militar até que os suprimentos necessários para consertar os trilhos pudessem ser adquiridos.