Linjen från Llandudno Junction, Conwy och Blaenau Ffestiniog, Gwynedd, stängdes efter att vattnet nått plattformsnivå vid North Llanrwst station.
I Ceredigion har ett träd tagits bort från linjen mellan Aberystwyth och Birmingham International efter en rapporterad landlip vid Llanbadarn.
Network Rail sa att det var att "dra ut hållplatserna" för att hålla tjänsterna igång.
På Anglesey finns hastighetsbegränsningar kvar runt Gaerwen på grund av översvämningar. Network Rail sade att situationen skulle övervakas eftersom mer kraftigt regn förutspås för onsdag.
Wales route verkställande direktör, Paul McMahon sade: "Vi arbetar verkligen hårt för att hålla tjänsterna igång, men tyvärr Conwy Valley linjen kommer att stängas i flera dagar med översvämningsvatten har nått plattformsnivå på North Llanwrst.
"På andra håll i Wales har effekterna på tjänsterna hittills varit relativt begränsade. Men vi övervakar situationen mycket noga, och med mer dåligt väder förutspådde det är verkligen viktigt passagerare kontrollera innan de reser, via National Rail Enquiries webbplats eller genom att ringa 03457 48 49 50."
Fyra översvämningsvarningar finns på plats för norra och sydvästra Wales, tillsammans med dussintals varningar.
Kontrollera om detta påverkar din resa
Järnvägsförbindelsen Conwy Valley i norra Wales kunde förbli stängd i flera dagar efter det kraftiga regnet orsakade översvämningar.