Vrtna železnica je vzorčna garnitura vlakov, zasnovana za vožnjo v zunanjem okolju, kot je dvorišče ali vrt. Vrtni železniški sistemi so na splošno večji od standardnih modelov železnic, vendar manjši od železniških vlakov na dvorišču, ki lahko prevažajo ljudi. Tako kot pri dejanskih vlakih se v Združenih državah uporablja izraz železnica, medtem ko preostali del angleško govorečega sveta uporablja besedo železnica. Tako kot drugi modeli vlakov so tudi vrtne železnice zgrajene po standardnih lestvicah za lažje naročanje delov, avtomobilov in motorjev.
Že od 1800-ih je bil model železnic zelo razširjen hobi. V 20. stoletju se je hobi razširil na specializirana področja, ki jih je pogosto razlikovala velikost vlakov, včasih imenovana lestvica ali profil. Lestvica opisuje velikost železnice v primerjavi z dejanskimi vlaki; profil se nanaša na razdaljo med tirnicami. Tako kot drugi ljubitelji železniških modelov tudi ljubitelji vrtnih železnic razporedijo svoje garniture z zgradbami, krajinskimi značilnostmi in celo potniki, ki so nastavljeni v enakem obsegu kot njihovi vlaki.
Garniture za dvoriščne in vrtne železnice se od standardnih modelov železnic razlikujejo po tem, da so zasnovane tako, da jih pustimo na prostem. Zdržati morajo nenehno izpostavljenost vremenu, sončni svetlobi in celo občasnim potepuškim živalim. Plastične dele, na primer, je treba barvati ali kako drugače obdelati, da so odporni na ultravijolično sevanje sonca, ki povzroča propadanje številnih polimerov. Druge dejavnike je treba upoštevati pri železnicah na lokacijah z ekstremnimi vremenskimi razmerami, kot so ostre zime. Vlaki sami so pogosto zgrajeni tako, da vzdržijo nenehno izpostavljenost; večina ljubiteljev pa svoje dragocene vlake pelje v zaprtih prostorih, ko niso v uporabi.
Tako kot drugi modeli železničarjev so tudi ljubitelji vrtnih železnic pogosto iznajdljivi pri svojih postavitvah. Nekateri kreativno uporabljajo obstoječe krajinske značilnosti in ribnike spremenijo v jezera, hribe pa v gorske prelaze. Drugi vodijo tire skozi odprtino v sosednjo hišo ali lopo, kar zgradbo spremeni v miniaturno postajo ali krožno hišo. Pridni hobisti gradijo celo predore za vlake, čeprav imajo ti pri zunanjih železnicah pomanjkljivosti. Iztirjene vlake v takšnih predorih je težko pridobiti, živali pa jih pogosto najdejo kot priročne jame.
Na svetu je dovolj ljubiteljev vrtne železnice, da imajo svoje revije, spletne strani in klube, ločeno od modelov železničarjev drugih meril. Nekatere priljubljene vrtne železnice so na voljo za ogled javnosti. Botanični vrt Mitchell Park v Milwaukeeju v Wisconsinu vsako zimo prikazuje miniaturne železniške predstave, postavljene sredi raznolikih vrtnarskih razstav v parku. Morda najbolj znana vrtna železnica, ki je razstavljena javnosti, je Bekonscot, priljubljena turistična atrakcija v Buckinghamshireu v Angliji od tridesetih let prejšnjega stoletja.