Почему "Отдел автотранспорта" и "Железнодорожный отдел"? По каким правилам слово "отдел" ставится перед или после?

В первом случае отдел чего, во втором - отдел какой.
Если бы был "автотранспортный", то был бы после.

верно заметил. Но в России запросто можно встретить должность, например, "кассир билетный". Но это уже скорее бюрократические идиотизмы. Благозвучнее конечно в русском (в большинстве случаев) ставить прилагательное перед существительным. А в случае связки двух существительных ("Отдел автотранспорта")  первым ставить главное, а вторым - подчиненное.

Правила русского языка.
Прилагательное обычно ставится перед существительным, тогда как существительное отвечающее на вопрос кого/чего ставится после.

просто звучнее!) чем отдел железнодорожности))