Луцька дитяча залізниця була побудована в 1952-54 роках з ініціативи жителів міста Луцька. Залізниця протяжністю 1.5 км розташувалася вздовж річки Сапалаївки, частково проходячи через ботанічний сад.

Було побудовано 2 станції: «Луцьк-Піонерська» (основна, двоповерхова станція) та «Молодогвардійська». Незабаром після відкриття залізниці назву станції «Луцьк-Піонерська» було замінено на більш просту — «Піонерська».

До 1975 року рух потягів керувався електрожезловою системою з семафорами. З 1975 року семафори замінили світлофори. У 1997 році було введено в дію поїздний радіозв’язок. У 1992 році станції дитячої залізниці були перейменовані: «Піонерська» на «Росинку», «Молодогвардійська» на «Водограй».