Unter Almtalbahn versteht man heute die 43 km lange, normalspurige Strecke Wels – Sattledt – Grünau. Historisch gesehen besteht die Almtalbahn nur aus dem Abschnitt Sattledt – Grünau. Die Strecke Wels – Sattledt ist als Teil der Wels-Rohrer-Bahn gebaut worden.
Die Almtalbahn führt von der oberösterreichischen Bezirksstadt Wels aus dem Trauntal in südlicher Richtung über Sattledt und Pettenbach ins Almtal, welches sie bei Steinbachbrücke erreicht. Sie folgt dem Fluss aufwärts über Scharnstein bis zum Endpunkt Grünau am Nordrand des Toten Gebirges. Dabei durchfährt sie die Bezirke Wels-Land, Kirchdorf an der Krems und Gmunden. Ziel des Bahnbaus war es einerseits, die örtliche Holzwirtschaft und Eisenindustrie zu fördern, andererseits die Landschaft im Voralpenland für den Fremdenverkehr zu erschließen.