대전철도차량정비단(大田鐵道車輛整備團)은 대전광역시 대덕구 평촌동과 충청북도 제천시 영천동에 위치한 철도차량정비단이다. 디젤동차 및 객화차 중정비는 대전철도차량정비단 수송차량처(대전)에서, 전기기관차의 중정비는 동력차량정비처(제천)에서 담당한다. 2012년에 수도권철도차량정비단(용산)이 폐쇄되면서 관련 업무가 대전철도차량정비단으로 이관되었다.
대전단을 포함한 모든 정비단은 본사 차량안전기술단 부속기관이다.
대전철도차량정비단선은 신탄진역에서 분기하는 대전철도차량정비단의 인입선으로, 길이는 약 1.6 km이다. 정비단에 드나드는 철도 차량들을 이동시키기 위해 만들었으며, 입출고열차가 1일 4~5회 운행한다. 정비단 전체를 신탄진역 구내로 취급하기 때문에 철도거리표에는 없다. 국도 제17호선을 가로지르기에 교통체증과 소음 문제가 있어 신탄진동 일대 주민이 이설을 여러 차례 요구하였으며, 2021년까지 회덕역에서 분기하는 1.7 km의 노선으로 변경될 예정이다.[3]