C’est en 1864 que les lignes de chemin de fer Paris-Dreux, puis Dreux-Granville en 1870 furent inaugurées. Après la désastreuse guerre franco-prussienne de 1870-71, le gouvernement de la troisième République voulu, pour relancer l’économie et les déplacements de la population, étendre le réseau ferré par de nouvelles lignes reliant la plupart des villes du territoire.
Parmi ses nombreuses fonctions politiques, Charles de Freycinet fut ministre des travaux publics et présenta le 17 juillet 1879 une loi destinée à rendre cohérent le réseau ferré français. En définissant, pour cela, deux cadres distincts : les lignes de chemins de fer « d'intérêt général » ou grand réseau (future SNCF issue de la fusion de 7 compagnies) et les lignes de tramways « d'intérêt local » ou réseau secondaire.
Dreux fut donc, grâce à cette loi dite « Loi Freycinet », dotée de plusieurs lignes de chemin de fer venant compléter la liaison principale Dreux-Granville.
Dreux-Chartres, Dreux-Bueil : Dès le 28 juillet 1873, le Préfet d’Eure-et-Loir inaugurait en grande pompe le tronçon majeur Dreux-Chartres de la fameuses transversale de la « Société privée de chemin de fer Orléans-Rouen ». Si Orléans fut atteint par cette ligne transversale, Rouen ne le fut jamais, la ligne s’arrêtant à Saint-Aubin du Vieil-Évreux. Cette ligne Dreux-Bueil fut fermée en septembre 1969. Depuis 2002, une « voie verte » réservée aux randonneurs et cyclistes empreinte l’ancienne voie de Saint-Georges-Motel à Ivry-la-Bataille. Dans l’autre sens, la ligne Dreux-Chartres fut fermée en 1971. D’aucuns auraient le désir de voir rénover et rouvrir cette ligne reliant Dreux à sa préfecture Chartres.
Une ligne fut ouverte entre Dreux et Auneau, en passant par Maintenon, en 1892 et fermée en 1954. Cette ligne de 50 kilomètres entièrement en Eure-et-Loir, à voie normale unique, est aujourd'hui déclassée. La voie a été totalement démontée, mais les infrastructures demeurent encore bien visibles : gares, maisons de P.N, ponts, remblais et déblais.
Le tramway de Brezolles. Pendant plus de trente ans, de 1899 à 1931, un tramway fonctionna entre Dreux et Brezolles. En cahotant et déraillant souvent, le tramway avec une locomotive à vapeur partait de la place de la gare, dévalait l’actuelle rue du bois des Fosses, traversait la rue St Martin à la hauteur du rond-point, se frayait un chemin parmi des jardins maraîchers, Avenue de Melsungen, s’arrêtait à la station de la place du Vieux-Pré (dont la maisonnette était encore visible vers 1960), puis à la station de la Place de la Bonde (Marché couvert), obliquait à angle droit devant le tribunal vers la rue St Thibault et après un dernier arrêt dans Dreux filait poussivement, à vingt à l’heure vers Brezolles. De nombreux incidents furent à déplorer : manque de wagons, déraillements, retards et réduction des services à deux allers-retours quotidiens. Comme au passage à niveau de Saint-Denis et aux autres entrées de Dreux, existait à St Martin, où passait le tramway, une barrière d’octroi qui permettait à la ville de percevoir des taxes sur les marchandises entrant dans son territoire. Un conflit opposa vers 1900 l’Octroi à la société du tramway car les voyageurs pouvaient se soustraire à l’impôt.
Toutes ces lignes secondaires partant de Dreux furent peu à peu remplacées par des cars Citroën et actuellement par des cars Remi.
