Район был основан 20 апреля 1939 года. Железнодорожный район расположился на левобережье Воронежского водохранилища, в северо-восточной части города Воронежа.
На территории площадью 183,2 кв.км (18317 Га) проживают 131 651 жителей района.
Земли района составляют 30 % от всей площади земель, находящихся в административных границах городского округа город Воронеж. Помимо городской части в состав Железнодорожного района также входят и три микрорайона: Краснолесный, Репное и Сомово.
Площадь лесов лесного фонда Железнодорожного района составляет 7,04 тыс. Га, в основном, хвойных насаждений. Имеются водозаборы артезианской питьевой воды.
На территории района расположены ФГБУ «Воронежский государственный природный биосферный заповедник им. В.М. Пескова», Воронежский филиал КУ ВО «Лесная охрана «Воронежское лесничество», Сомовский филиал КУ ВО «Лесная охрана» «Сомовское лесничество».
По территории района с юга на север протекает река Усманка. Западной границей Железнодорожного района является Воронежское водохранилище.
Жилищный фонд района составляет 3853,4 тысяч кв. метров.
Всего на территории района расположены 622 многоквартирных жилых домов. Управление домами осуществляют 56 предприятий жилищно-коммунального хозяйства.Район имеет развитую инфраструктуру, протяженность коммуникационных сетей составляет: тепловых – 64,48 км; водопроводных – 201,4 км; канализационных – 148,5 км.
Количество улиц – 323. Общая площадь УДС – 3717,5 тыс.кв.метров.
За здоровьем жителей района следят 19 учреждений здравоохранения. Крупнейшими среди них остаются БУЗ ВО «Воронежская городская клиническая больница № 11, БУЗ ВО «Воронежская городская клиническая больница скорой медицинской помощи № 10» и НУЗ «Дорожная клиническая больница на ст. Воронеж-I ОАО РЖД».
Основу экономики составляют 22 предприятия промышленности, транспорта, строительства и науки, на которых производятся мебель, стеклянные бутылки, насосы для перекачки агрессивных жидкостей, запорная арматура, интегральные схемы и транзисторы, ремонт железнодорожных вагонов, кондитерские изделия, ведутся разработки новых интегральных схем, фильтров для очистки воды, строятся жилые дома и др.
Основными промышленными предприятиями являются АО «ВЗПП-Сборка», АО «ВЗПП-Микрон», АО «Гидрогаз», ВСЗ филиал ООО «РАСКО, Воронежский ВРЗ АО «Вагонреммаш», ООО «Келлогг Рус», мебельные компании ОАО «Графское» и ООО ХК «Мебель Черноземья».