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「中國鐵路」重新導向至此。關於簡稱為「中國鐵路」的國有鐵路運輸企業，請見「中國國家鐵路集團」。中國的鐵路運輸始於清朝末年的上海淞滬鐵路。截至2023年底，中國大陸的鐵路總里程數已達15.9萬公里，擁有僅次於美國的全球第二大鐵路網。其中高速鐵路系統達4.5萬公里以上，為全球最大規模的高速鐵路系統。[3]
| 中華人民共和國鐵路 | |
|---|---|
 | |
| 經營概況 | |
| 國營鐵路 | 中國國家鐵路集團 |
| 客運量 | 38.545億人次（2023年）[1][2] |
| 客運周轉量 | 14,729.36億人·公里（2023年）[2] |
| 貨運量 | 50.3535億噸（2023年）[2] |
| 貨運周轉量 | 36460.39億·噸公里（2023年） |
| 鐵路里程 | |
| 總里程 | 159,000公里（98,798英里）[1][3] |
| 複線里程 | 95,765公里（59,506英里）（2023年） |
| 電氣化里程 | 119,568公里（74,296英里）（2023年）[1] |
| 高速鐵路 | 45,000公里（27,962英里）（2023年）[1] |
| 鐵路軌距 | |
| 主要鐵路 | 1,435毫米（4英尺8+1⁄2英寸） |
| 高速鐵路 | 1,435毫米（4英尺8+1⁄2英寸） |
| 1,435毫米（4英尺8+1⁄2英寸）標準軌 | 158,500公里（98,500英里）（2023年） |
| 1,000毫米（3英尺3+3⁄8英寸） | 468公里（291英里）（2019年） |
| 762毫米（2英尺6英寸） | 20公里（12英里）（2019年） |
| 其他資料 | |
| 隧道數目 | 17,873座（2022年）[4] |
| 隧道總長 | 21,978公里（13,656英里）（2022年）[4] |
| 最長隧道 | 松山湖隧道（38.813公里（24.117英里））[5] |
| 橋梁數目 | 超過200,000座（2018年）[6] |
| 最長橋梁 | 丹昆特大橋（164.8公里（102.4英里）） |
| 車站數目 | 5,752座（2019年） |
| 最高海拔 | 5,072公尺（16,640英尺）[7] ，位於唐古拉山口 |
中華人民共和國交通  | ||||||||||||||||||||||
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幾乎所有的鐵路運營都由中國國家鐵路集團有限公司負責，中國國家鐵路集團有限公司是2013年3月鐵道部解散後成立的國有企業（即中國鐵路總公司）。2019年6月改制為股份制公司並劃歸財政部管轄。
中國的鐵路是世界上最繁忙的鐵路之一。2023年，中國鐵路實現旅客運輸量38.545億人次、客運量14729.36億公里；實現貨運發送量50.3535億噸、貨運總周轉量36460.39億噸公里[2]。1980年至2013年期間，貨運周轉量增長了五倍以上，同期客運周轉量增長了七倍以上。[8]由於中國鐵路網絡亟需增加客運及貨運能力，僅2014年全國鐵路投資便達到了1304億美元，並在此後連續6年突破8000億元人民幣。僅2015年就新建了9,000公里的鐵路。[9]此外，中國還制定了中長期鐵路規劃，預計2050年將路網規模擴大到274,000公里（170,000英里）。
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在中國大陸，鐵路是重要的基礎設施、大眾化的交通工具，在中國大陸的綜合交通運輸體系中處於骨幹地位。中國大陸地員廣闊、人口眾多、人口聚集性強，聚集地距離相對集中，自然資源分布不均。與北美不同，中國大陸的中小城市的航空客貨運輸發展的成本極高，所以經濟、快捷的鐵路普遍占有更大的優勢，故鐵路在中國大陸成為一種受廣泛使用的運輸方式。中國大陸的國民經濟的發展不斷推動着鐵路運輸量的增長，鐵路運輸在國民經濟的發展中處於相當重要的地位。鐵路也是能源、礦物等重要物資的重要運輸方式。2009年，中國大陸的鐵路就承擔了85%的木材、85%的原油、60%的煤炭、80%的鋼鐵及冶煉物資的運輸任務[10]。截至2023年底，中國大陸的鐵路實際營業里程已經達15.9萬公里[3]，占世界鐵路的10.3%，但換算運輸周轉量卻占到世界的68%，體現出中國大陸鐵路的周轉調度與線路資源利用率的精準高效。截至2021年12月，中國大陸運營時速超過250公里的普通鐵路客運專綫和高速鐵路客運專綫總里程已經超過40,000公里，穩居世界各國家和地區的首位。同時，中國大陸（不含港澳地區）的電氣化鐵路總長度達到了10.99萬公里以上，亦居世界首位。
中華人民共和國境內（不含港澳地區）大部分的中長途旅客運輸主要由國家鐵路運輸承擔。截至2023年底：
- 全區鐵路旅客運輸的旅客發送量完成38.5450億人次
- 其中國家鐵路為36.8498億人次[11]
- 全區的鐵路旅客周轉量完成14729.36億人公里
- 其中國家鐵路為14717.12億人公里[11]
- 全區鐵路貨物運輸的貨物發送量完成50.3535億噸
- 其中國家鐵路為39.1109億噸[11]
- 全區鐵路貨運總周轉量完成36460.39億噸公里[2]
- 其中國家鐵路為32638.50億噸公里[11]
鐵路運輸能力緊張仍然是其所面對的重要問題。客運方面，由於近年來普通鐵路客運專綫及高速鐵路客運專綫的建設，普通和高速動車組的生產和運營，很大程度上緩解了高峰客流時段的客運壓力，截至2015年12月，全區旅客列車每天能提供超過960萬個席位（含普速鐵路旅客列車，棚車，路用列車，市郊列車，通勤列車，普通動車組列車，高速動車組列車和國際鐵路聯運列車）。2023年全年，中國鐵路旅客運輸量為38.545億人，比上年增長8.4%。[2]非節假日的「一票難求」的情況不復存在，但是動車組列車超員的情況還會偶爾出現，尤其在春運、暑運、節假日（如十一黃金周）等客流高峰時段超員現象仍然存在較多。長距離貨物運輸中鐵路運價過高且便利性低，例如京津冀地區鐵路運輸僅占所有貨物運量的10.2%[12]。中國貨運鐵路總里程未知，但與位居首位的美國貨運鐵路里程差距較大（22萬公里貨運鐵路）[13]。
高鐵飛速發展之餘在偏遠地區的大量普通慢車還是保持運作甚至有新建，因為諸多地勢崎嶇且經濟落後地區普通慢車有其扶貧的公益角色，成為當地主要外界聯絡和物流唯一平價方式。普快列車票價20餘年來保持不漲，至今還有單趟區間2元人民幣的低票價存在不少地方，中國國家鐵路集團2019年公布其負債高達5萬億餘元人民幣，多數就是鐵路被視為國家公益性設施而非營利設施的性質而嚴管票價。[14]
中國人口與鐵路里程的比例仍然有略微失衡，至2021年底中國大陸人均擁有鐵路（含高速鐵路，普速鐵路，窄軌鐵路，山區鐵路，森林鐵路，工礦鐵路以及國際聯運口岸接綫鐵路等）約為10.6cm。為了解除此一「瓶頸」，中國大陸在經歷了若干年鐵路建設之後，已經進入了調整，鞏固，充實，提高的平穩發展時期。中國大陸以鐵路連接的鄰近國家和地區有：香港、哈薩克斯坦、蒙古、俄羅斯、北韓、越南與寮國、緬甸（興建中）等。
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中華人民共和國建國初期，國內近一半的鐵路因為戰亂而不能正常使用，部分地方鐵路仍為窄軌鐵路，與英國等國修建的標準軌1435毫米不相兼容。
1949年10月中華人民共和國鐵道部成立，參與國內的鐵路建設和運營工作。當年年底，因戰爭受損的鐵路相繼恢復通車，在之後的數十年裡，一些新的鐵路線路建成投用。文化大革命時期，鐵路運營秩序陷入混亂。鄧小平在1973年以鄭州鐵路局作為重點對象，進行了全路的整頓，取得了明顯的效果，但之後隨着鄧被打倒，一切又陷於混亂之中。1977年文革結束後，鐵路事業得到整頓並恢復發展。1997年至今，中國鐵路已進行了6次大規模的提速。在此期間，鐵路的電氣化、高速化改造也在同步進行。2023年底，中國鐵路總長度達到15.9萬公里，其中高速鐵路4.5萬公里。
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中國大陸的鐵路路徽誕生於1950年1月19日[15]，由陳玉昶（1912年－1969年）設計，並於1950年1月22日在人民日報頒布[16]。整個路徽圖案代表蒸汽機車的正面投影，上半部由蒸汽機車輪廓投影抽象出來的「人」字代表人民，下半部為鋼軌的橫斷面代表鐵道，整個圖案代表着「人民鐵道」。整個圖案還含有「工人」二字，它點明了鐵路行業之屬性，即鐵路是屬於工人階級的。自此該路徽成為中國大陸鐵路的標誌，而且還是自中華人民共和國成立以來工業系統中最早統一使用並沿用至今的標誌[17]。
按交通運輸部規定，所有歸屬中國國家鐵路集團的或使用國鐵線路的地方鐵路、路外企業的鐵道機車車輛，均需要帶有路徽，作為產權標記（而神華集團則為例外：轄下韶山4B型電力機車曾有路徽（後被撤換），但其「神華號」系列機車（HXD1及HXD2）一直沒有路徽）。
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在中國大陸，主要由中國國家鐵路集團負責鐵路運營，交通運輸部下轄的國家鐵路局行使政策制定等職能並指導、協調、監督和幫助地方鐵路、專用線[18]，但中國國家鐵路集團並不負責城市軌道交通的任何事務。中國大陸地區各個城市的軌道交通（包括機場捷運，城市高架輕軌，普通有軌電車與地鐵）的建設目前由住房與城鄉建設部和國家發改委負責管轄和審批。目前的鐵路管理體制為中國國家鐵路集團有限公司、局（鐵路公司）、站（段）三級管理體制，下設18個鐵路局或者鐵路公司（17個鐵路局，1個鐵路公司），每個鐵路局（鐵路公司）下設車站（段）及地方合資鐵路公司。鐵路局（鐵路公司）的設立屬於區域性公司運營體制，每個鐵路局（鐵路公司）僅負責特定地區。國家鐵路局負責全國鐵路的規劃與管理，以及行政審批。
過去的鐵路管理體制為部、局、分局、站（段）四級管理體制[19]。2005年3月18日，鐵道部撤銷了全國共41個、存在了50多年的鐵路分局和2個鐵路公司（南疆鐵路公司、北疆鐵路公司）[20]，實施由鐵路局直接管理站段的改革，以提高管理效率及鐵路運輸能力，並減少運營管理成本。解決了中國大陸鐵路長期以來存在的鐵路局和鐵路分局兩級法人以同一方式經營同一資產的體制性弊端[21][19][22]，站段數量由1491個減少到627個。
2013年9月，中華人民共和國鐵道部被撤銷，成立國家鐵路局作為鐵路監督管理部門，而國家鐵路（及大部分國鐵控股合資鐵路）的運營部門改制為中國鐵路總公司（2019年改組為中國國家鐵路集團有限公司），負責鐵路的建設，運營與管理。
| 鐵路局（合資鐵路/控股鐵路公司） | 簡稱 | 管轄範圍 |
|---|---|---|
| 中國鐵路哈爾濱局集團有限公司 | 哈局 | 黑龍江省#、內蒙古自治區（東部）# |
| 中國鐵路瀋陽局集團有限公司 | 沈局 | 遼寧省、吉林省、內蒙古自治區（東南部）^、河北省^、黑龍江省^ |
| 中國鐵路北京局集團有限公司 | 京局 | 北京市#、天津市#、河北省#、山東省^、山西省^ |
| 中國鐵路太原局集團有限公司（下屬合資鐵路/控股鐵路公司：大秦鐵路股份有限公司） | 太局 | 山西省#、河北省^、北京市^、天津市^、陝西省^ |
| 中國鐵路呼和浩特局集團有限公司 | 呼局 | 內蒙古自治區（中西部）# |
| 中國鐵路鄭州局集團有限公司（下屬合資鐵路/控股鐵路公司：安李支線公司、湯鶴支線公司） | 鄭局 | 河南省#、山西省^、陝西省^、山東省^ |
| 中國鐵路武漢局集團有限公司（下屬合資鐵路/控股鐵路公司：滬漢蓉鐵路湖北有限公司）、漯阜鐵路有限責任公司 | 武局 | 湖北省#、河南省^ |
| 中國鐵路西安局集團有限公司（下屬合資鐵路/控股鐵路公司：西延鐵路有限責任公司） | 西局 | 陝西省#、四川省^、甘肅省^ |
| 中國鐵路濟南局集團有限公司 | 濟局 | 山東省#、河南省^（台前）、遼寧省^（煙大鐵路輪渡，至旅順西站） |
| 中國鐵路上海局集團有限公司（下屬合資鐵路/控股鐵路公司：蕭甬鐵路有限責任公司、合九鐵路有限責任公司、新長鐵路有限責任公司、浙江金溫鐵道開發有限公司、寧啟鐵路有限責任公司、合寧鐵路有限公司、合武鐵路安徽有限公司） | 上局 | 上海市、江蘇省、安徽省、浙江省、河南省^、湖北省^ |
| 中國鐵路南昌局集團有限公司（下屬合資鐵路/控股鐵路公司：武夷山鐵路有限責任公司、泉州鐵路有限責任公司、龍巖鐵路有限責任公司、廈門海滄鐵路有限責任公司） | 南局 | 江西省#、福建省、湖北省^ |
| 中國鐵路廣州局集團有限公司（合資鐵路/控股鐵路公司：廣深鐵路股份有限公司、廣東鐵路有限公司、石長鐵路有限責任公司、海南鐵路有限公司、廈深鐵路廣東有限公司、茂湛鐵路有限責任公司、滬昆鐵路客運專線湖南有限責任公司等28家） | 廣鐵 | 廣東省#、湖南省、海南省、廣西壯族自治區^、重慶市^（渝懷線） |
| 中國鐵路南寧局集團有限公司（下屬合資鐵路/控股鐵路公司：廣西沿海鐵路股份有限公司） | 寧局 | 廣西壯族自治區#、廣東省^、湖南省^ |
| 中國鐵路成都局集團有限公司 | 成局 | 四川省#、重慶市#、貴州省#、雲南省^、湖北省^ |
| 中國鐵路昆明局集團有限公司（下屬合資鐵路/控股鐵路公司：水紅鐵路有限責任公司） | 昆局 | 雲南省#、貴州省^、四川省^ |
| 中國鐵路蘭州局集團有限公司 | 蘭局 | 甘肅省#、寧夏回族自治區 |
| 中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司 | 烏局 | 新疆維吾爾自治區、甘肅省^ |
| 中國鐵路青藏集團有限公司 | 青藏 | 西藏自治區、青海省 |
| 附註：#代表管轄該省（自治區、直轄市）大部分鐵路、^代表管轄管轄該省（自治區、直轄市）小部分鐵路 | ||
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由地方政府在交通廳（局）下設地方鐵路局或鐵路公司所有、運營，如金溫鐵路由浙江金溫鐵道開發有限公司運營，廣清城際鐵路和廣州東環城際鐵路由珠三角城際公司所有、廣東城際運營[23]，西戶鐵路由西安市軌道交通集團有限公司負責運營[24]。亦有地方鐵路委託國鐵運營，如新長鐵路。
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神華鐵路由國家能源投資集團下屬的神華鐵路貨車運輸有限責任公司負責運營，主要從事煤炭運輸。是獨立於國家鐵路的國內第二大鐵路運營商，自營鐵路2155公里，是國家西煤東運第二條大通道，年運輸能力超過5億噸，擁有鐵路自備貨車52275 輛。神華鐵路由包（頭）—神（木）鐵路、神（木北）—朔（州西）鐵路、朔（州西）—黃（驊）鐵路、大（同東）—準（格爾薛家灣）鐵路組成。
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2006年，廣東省羅定市政府以4186萬元人民幣，把羅定鐵路售予民營公司深圳市中技實業集團（目前由天津國恆鐵路控股股份有限公司控股），使之成為自中華人民共和國成立以來首條民營（私營）鐵路[25][26]，並成立中鐵（羅定）鐵路公司負責管理。至2006年12月，連接羅定至廣西岑溪的羅岑鐵路開始動工，鐵路股權同屬深圳中技控股的中鐵（羅定岑溪）鐵路公司。但目前全大陸地區僅有的這兩條私人資本民營鐵路正面臨資金短缺，運量不足的困難，羅岑鐵路原計劃於2009年建成，但因此幾乎成了一個爛尾工程，至今仍未通車。[27][28]
2022年，由杭紹台鐵路有限公司控股的杭紹台城際鐵路正式運營，成為繼羅定鐵路之後，中國大陸第二條民營鐵路，同時為中國大陸首條建成運營的民營鐵路[29]。該鐵路線曾計劃自主運營，但仍由國鐵集團取得了該項目的建設權，以及線路通車初期的運輸和管理權[30]。
現時，中國大陸鐵路網長度位居世界第二。截至2023年底，中國大陸鐵路營業里程達到15.9萬公里，約占世界鐵路的10.3%[31][32]。其中鐵路複線里程（不包括多重複線）為9.59萬千米，複線率為60.3%；電氣化里程為11.96萬公里（居世界第一），電氣化率為75.2%[1]。全國除了有約500公里的窄軌鐵路外，其餘均為標準軌距鐵路（1,435毫米）。全部軌道長度於2015年底時，為26萬公里。
受歷史、地理條件、經濟發展等因素影響，大陸中東部地區的鐵路交通較發達，路網密度較高，而西部地區交通基礎設施較落後，鐵路數量相對較少，密度較低。自2000年西部大開發開展以來，中國大陸西部12個省區的基礎設施發展加速，多條鐵路已經建成投產，包括青藏鐵路、渝懷鐵路、寧西鐵路、遂渝鐵路、廣大鐵路、內昆鐵路等，但是與中東部相比仍存在一定差距，並制約著西部地區經濟發展[33]。至今佔二分之一國土面積的西部地區的鐵路密度仍遠遠不到全國平均水平。到2022年底，中國大陸西部地區鐵路總營業里程已從2000年的2萬公里增加到6.3萬公里，比2000年增長了215%，已占全國鐵路營業里程的40.6％[34]。2009年11月5日，新疆的精伊霍鐵路、蘭新鐵路烏魯木齊—精河段複線、奎北鐵路、烏將鐵路同時竣工開通運營[35]。渝貴鐵路和成貴客運專線分別於2018年1月25日和2019年12月16日全線開通。成昆鐵路複線2022年12月26日全線開通，[36]麗香鐵路於2023年11月26日開通。[37]川青鐵路預計2028年全線開通。
目前中國大陸鐵路正處於快速增長的時期。2023年底，中國大陸鐵路營業里程已超過15.9萬公里，其中高鐵已達4.5萬公里。2023年全國鐵路投資7645億元，雖不及此前每年超過8000億元的投資幅度，但為近幾年首次觸底反彈，全年投產新線3637公里，其中高速鐵路2776公里。[38]
 設計時速在300 - 380 km/h之間的新建高鐵路線 設計時速在200 - 299 km/h之間的新建高鐵路線 設計時速在200 - 250 km/h之間的提速改造既有線 未實施提速改造的其他鐵路線 |
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2001年1月，中國大陸鐵道部提出「八縱八橫」鐵路網主骨架的建構策略，作為中國第十個五年計劃的重要規劃。「八縱八橫」鐵路大通道具有運輸能力大、線路里程長、聯接大城市、連接鐵路多、輻射范圍廣等特點，對中國的經濟發展、資源調度、西部大開發、以及國家生產力布局和產業結構調整具有重要影響，當中十六條大通道均是由一條或多條功能相近的主要鐵路幹線所構成。近十年來，為建設「八縱八橫」幹線，除了新建總長達3800公里的鐵路（如秦瀋客運專線、銅九鐵路、廣珠鐵路）外，也在既有線修建復線2500公里，包括隴海鐵路寶雞至蘭州段、蘭新鐵路蘭州至武威段等﹔另外既有線電氣化改造4400公里，包括浙贛鐵路、滬杭鐵路、京滬鐵路、膠濟鐵路等[39]。
維基文庫中的相關原始文獻：中長期鐵路網規劃 (2016年)
2009年7月1日，洛湛鐵路永州至玉林段正式開通，至此中國已實現「八縱八橫」鐵路網主骨架[40]。
| 幹線通道 | 長度（公里） | 組成線路 | ||
|---|---|---|---|---|
| 八縱通道 | 京哈通道 | 2344 | 京哈鐵路，經濱洲鐵路延伸至滿洲里 | |
| 東部沿海通道 | 4019 | 瀋大鐵路 - 煙大鐵路輪渡 - 藍煙鐵路 - 膠新鐵路 - 新長鐵路 - 宣杭鐵路 - 蕭甬鐵路 - 甬台溫鐵路 - 溫福鐵路 - 福廈鐵路 - 鷹廈鐵路 - 梅坎鐵路 - 廣梅汕鐵路 - 廣茂鐵路 - 黎湛鐵路
途經：瀋陽—鞍山—大連—煙臺—青島—臨沂—新沂—淮安—鹽城—南通—無錫—湖州—杭州—寧波—台州—溫州—寧德—福州—廈門—龍巖—梅州—河源—廣州—湛江 | ||
| 京滬通道 | 1463 | 京滬鐵路途經：北京—天津—濟南—徐州—南京—上海 | ||
| 京九通道 | 2403 | 京九鐵路（連接北京及深圳，經港鐵東鐵綫到香港九龍。） | ||
| 京廣通道 | 2324 | 京廣鐵路一廣珠鐵路 | ||
| 大湛通道 | 3108 | 同蒲鐵路—太焦鐵路—（焦柳鐵路—石長鐵路—湘桂鐵路—黎湛鐵路）—洛湛鐵路 | ||
| 包柳通道 | 3011 | 包神鐵路 - 神延鐵路 - 西延鐵路 - 西康鐵路 - 襄渝鐵路 - 川黔鐵路 - 黔桂鐵路 - 湘桂鐵路 | ||
| 蘭昆通道 | 2261 | 隴海鐵路 - 寶成鐵路 - 成昆鐵路 | ||
| 八橫通道 | 京蘭通道 | 3943 | 京包鐵路 - 包蘭鐵路，經蘭青鐵路、青藏鐵路延伸至拉薩 | |
| 煤運北通道 | 大同—秦皇島通道 | 685 | 大秦鐵路 | |
| 神木—黃驊通道 | 855 | 神黃鐵路（神朔鐵路 - 朔黃鐵路） | ||
| 煤運南通道 | 太原—青島通道 | 922 | 石太鐵路 - 石德鐵路，途經：太原—德州 | |
| 侯馬—日照通道 | 侯月鐵路 - 新月鐵路 - 新兗鐵路 - 兗石鐵路 | |||
| 陸橋通道 | 4120 | 隴海鐵路 - 蘭新鐵路 - 北疆鐵路 | ||
| 寧西通道 | 1558 | 寧西鐵路，經寧啟鐵路延伸至啟東 | ||
| 沿江通道 | 1893 | 達萬鐵路 - 宜萬鐵路 - 長荊鐵路 - 武九鐵路 - 銅九鐵路 - 寧銅鐵路 | ||
| 滬昆（成）通道 | 2653 | 滬昆鐵路（滬杭鐵路 - 浙贛鐵路 - 湘黔鐵路 - 貴昆鐵路），達成鐵路 - 遂渝鐵路 - 渝懷鐵路 | ||
| 西南出海通道 | 1700 | 南昆鐵路 - 湘桂鐵路 - 黎湛鐵路 | ||
中國大陸在高速鐵路領域的發展較世界上部分發達國家晚，但自21世紀以來發展迅速。目前中國大陸已經構建了全球最大規模的高速鐵路網。1998年5月，廣深鐵路電氣化提速改造完成，設計最高時速為200公里，同年8月廣深鐵路率先使用由瑞典租賃的X2000擺式高速動車組[41]。由於全線採用了眾多達到1990年代國際先進水平的技術和設備，因此當時廣深鐵路被視為中國大陸由既有線改造踏入高速鐵路的開端。而中國第一條真正意義上的高速鐵路，是在2002年建成開通的秦瀋客運專線，全線設計時速達到200～250公里，同年「中華之星」電力動車組在秦瀋客運專線創造了當時「中國大陸鐵路第一速」的321.5 km/h，轟動一時。在2007年實行的中國鐵路第六次大提速，中國首次在各主要提速幹線（如京滬線、京廣線、京哈線、膠濟線等）大規模開行時速高達200～250公里的中國鐵路高速（CRH）動車組列車，達到了目前世界上既有線提速改造的先進水平。2008年8月，中國首條設計時速達300公里的高速鐵路——京津城際鐵路通車運營。
截至2021年，中國大陸地區運營時速200公里以上的高速鐵路運營里程已經超過40000公里，其中包括提速改造後的既有線鐵路和新建的高速鐵路。到2022年，在建和規劃興建的高速鐵路總里程已達2萬公里，其中包括了5種類型的線路：「八縱八橫」客運專線、城際客運系統、經提速改造後的既有線、完善路網布局和西部開發性新線，以及海峽西岸鐵路。
目前中國大陸地區的高速鐵路列車為和諧號電力動車組及復興號電力動車組，其中和諧號電力動車組為中國鐵道部由2004年起先後向多間外國企業購買高速鐵路車輛技術，以引進國外先進技術並消化吸收的方式，由中國中車旗下的鐵路車輛製造企業進行國產化生産；復興號電力動車組是中國鐵路總公司組織中國中車自主研發，營運於中國鐵路客運專線及高速鐵路的電力動車組。
歷史上中國擁有過許多窄軌鐵路。此與當時的歷史因素有關，例如於1900年代修築的正太鐵路（今為標準軌距的石太鐵路）及1930年代修築的同蒲鐵路，當時均採用軌距1000毫米的窄軌[42]。另外的例子還有潮陽窄軌鐵路（軌距1200毫米）、個碧石鐵路（軌距600毫米）等。但這些鐵路不少是因戰爭破壞，或因後來的鐵路發展需要改建成標準軌距鐵路，或直接停運。
中華人民共和國在1949年建立之後，主要建設1435mm標準軌鐵路。但也有一些與地方政府合資建設的地方窄軌鐵路，例如位於河南省、屬於鄭州鐵路局管轄的禹鄲鐵路（許昌至周口）始建於1966年，軌距為762毫米。
1965年10月以前，在蘇聯鐵路部門幫助下，中國大陸於1953年開始修建蒙古縱貫鐵路南段部分的集二鐵路，並於1954年完成鋪軌。集二鐵路原本是一條寬軌綫路，軌距為1524mm，同時也是當時唯一一條右行鐵路（當時其他鐵路都是左行），並在集寧南站設換輪廠。後由於中蘇交惡，為防止蘇聯利用鐵路「突襲」邊境，集二鐵路在1965年10月緊急改為1435mm的標準軌綫路，而換輪廠也隨之遷到二連站。
目前中國大陸國鐵在運營中的窄軌鐵路僅剩下四川省嘉陽煤礦的廠礦自有鐵路芭石鐵路、蒙寶鐵路和昆河鐵路（原滇越鐵路）。其中芭石鐵路、蒙寶鐵路轉變為旅遊鐵路繼續運營。而昆河鐵路（原滇越鐵路）始建於1903年，軌距為1000毫米；從昆明到中越邊境河口，全長467公里，昆明來往河口的旅客列車已於2003年6月1日停運，後來為了方便沿線鐵路職工通勤，及解決沿線公路不發達地區的交通運輸困難，全線仍一度運行少數客貨列車[43]。而目前僅在昆明北站到石咀站，以及昆明北站到呈貢王家營站區間開行通勤列車，其餘區間停運[44]。2017年，為了配合昆明地鐵4號線的建設導致昆河鐵路部分路段被拆除，該鐵路正式進入全線停運狀態。
中國大陸的鐵路車站按作業性質可分為客運站、貨運站、同時兼備客貨功能的客貨運站，以及編組站。
中華人民共和國鐵道部按鐵路的遠期年輸送能力和在鐵路網中的重要性，對各條鐵路劃定級別[45][46]。目前國鐵線路共分為四個等級[47]，分別為客運專線、Ⅰ級鐵路、Ⅱ級鐵路和Ⅲ級鐵路。而地方鐵路分為三個等級，地方Ⅰ級鐵路、地方Ⅱ級鐵路和地方Ⅲ級鐵路。按相同等級比較，地方鐵路各方面的設計標準均較國鐵線路低。
對於不同等級標準的鐵路，其最小曲線半徑和最大限制坡度都有一定的限制規定。
中華人民共和國鐵道部會按各車站的日均接發旅客數量、日均裝卸車數量、日均調車作業車輛數量等指標條件，並可考慮車站所在地的政治，經濟，文化，外交和運輸布局上的重要性，將鐵路車站劃分為六個等級，即特等站、一等站、二等站、三等站、四等站和五等站。其中特等站由鐵道部統一評等，一等及以下等級車站由鐵路局自行審批[48]。站等每三年核定一次，日常不進行調整。[49]到2007年底，中國國家鐵路車站有5544個。其中特等站50個、一等站236個、二等站353個、三等站939個。另有上萬個沿綫四等站和五等站。截至2015年底，其中辦理客運業務的有2386個，辦理貨運業務的有4762個。
隨著中國大陸鐵路路網的快速擴張，鐵總表示，預計到2020年中國將建成3000座現代化鐵路客運站[50]，其中省會級車站有500餘座，地級市車站有1000餘座，其餘1500餘座為縣級車站[51]。僅在第十一個五年計劃（十一五）期間，鐵道部共要投資約8000億元人民幣新建或改造1642座新客站[52]。截至2015年11月底，全國已建成了上海南站、南京南站、合肥南站、張家口南站、日喀則站、和田站等鐵路新客站1322座。[51]新建的鐵路客運站在站區規劃、功能布局、交通轉接、建築造型等多方面的設計上，都與以往傳統的火車站設計有較大改變。新設計除了強調效率和效益，也更注重環境協調和自然通風節能，並體現地域文化[53]。另外，將鐵路客運站發展成城市中的交通樞紐也是一個重要趨勢，強調鐵路與城市軌道交通、公交、出租車等其他交通工具的無縫銜接。
鐵路編組站亦按所處地點交匯的鐵路幹線數量、站場編組能力等因素，劃分為三個等級，分別為路網性編組站、區域性編組站、地方性編組站[54]。截至2009年，中國大陸共有50個編組站。
大陸地區目前規模最大，乃至亞洲最大的編組站為武漢北編組站，採用雙向縱列式6級10場機械化駝峰編組站站型布置[55]，站內擁有151條線路，總長390多公里，佔地約5.3平方公里[56]，每日平均接發列車約600列，設計解編能力為24000輛/日，實際編解能力約為36000輛/日。但鄭州北站目前的規模是從1950年代到1980年代期間分3期工程擴建而成，因此在2009年5月18日建成啟用的武漢北編組站（一期工程）[57] 也號稱為亞洲最大的一次建成編組站，該站採用雙向三級七場站型布置，全站共有118條線路，初期開通96條線路[58]，總長222公里，占地面積約4.6平方公里，設計解編能力約15000輛/日（近期）、22000輛/日（遠期）[59]。
以下為中華人民共和國客運人次前10名的車站（2019年）[60]。
根據中國大陸地區第十一個五年計劃（十一五）對鐵路發展的規劃，除了投資建設鐵路新客站，並建成六大樞紐性的客運中心和十大區域性客運中心。樞紐性（或稱路網性）客運中心為全國性客流集散地，配備全國性的鐵路機車車輛檢修中心，例如北京、上海、武漢、廣州、成都等地區的動車段[61]；區域性客運中心為區域性客流集散地，配備規模較小的區域性機車車輛檢修基地[62]。
2008年中，鐵道部最終劃定，中國鐵路的六大樞紐性客運中心，分別為北京、上海、廣州、武漢、成都與西安[52]；而區域性客運中心共計十個，分別為哈爾濱、瀋陽、濟南、鄭州、南昌、福州、昆明、南寧、蘭州和烏魯木齊。
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貨物運輸在中國大陸地區的鐵路運營中占了很大的比例。2023年中國大陸地區鐵路貨運總發送量（包括行李）達50.3535億噸，全區鐵路貨物周轉量完成36460.39億噸公里[2]。根據2009年的調查，中國大陸地區的鐵路九成以上的貨運運力是用於保障該地區民生的重點物資運輸，主要貨物包括煤、焦炭、木材、礦產、糧食、水泥、化肥等大宗商品[63]，另外行包運輸（包裹）、行郵運輸（郵政）也占有一席之位。
但近年中國大陸地區的公路運輸發展迅速，特別是經濟發達、公路密度大的地區（如珠江三角洲、長江三角洲地區），公路以其高速、靈活以及低價的優勢，分流了鐵路相當多的短途貨運量，導致鐵路流失了一定數量的貨源。[64]實際上，根據2017年的數據，鐵路運輸占全國貨物運輸量比重極低，僅為7.8%[65]。
目前中國大陸地區鐵路貨物運輸種類主要分為整車、零擔和集裝箱。整車適用於大宗貨物；零擔適用於零星貨物；集裝箱適用於精密、貴重、易損貨物。而行包專列和行郵專列分別開行於1995年及2004年[66]，為目前中國大陸地區內運行速度最快的貨運列車，由中鐵快運公司集中統一管理[67]。另外鐵路也具有特種運輸、軍事運輸、抗洪搶險和救災物資、涉農物資等特殊運輸任務的功能。
集中化、單元化和大宗貨物運輸重載化是中國大陸地區鐵路貨運的發展趨勢。中國大陸地區正大力發展擁有智能化裝車系統、大容量儲存能力和高效規模化的戰略裝車點，能夠集中存儲、整列裝車、整列發車，有效提高貨物運輸效率。建設從2006年開始，截至2008年7月底，全國已建成444個戰略裝車點，覆蓋了大部分煤礦、港口、煉油廠、鋼廠等貨物發送量較大的裝車作業點[68]。中國大陸地區正在全國建設的18個鐵路集裝箱中心站，作為只提供集裝箱服務的樞紐中心。2004年4月18日起，隨着中國鐵路第五次大提速的展開，開通了北京—上海的鐵路雙層集裝箱「五定」運輸班列，北京至上海只需運行38小時，較以往的鐵路運輸時間大大縮短。中鐵集裝箱物流公司是鐵路集裝箱業務的主要承運人。而中國大陸地區第一條現代化重載運煤專線——大秦鐵路，在2008年實現煤炭運量3.4億噸，成為世界上年運量最大的鐵路。 另一方面，在京廣鐵路、京滬鐵路、京哈鐵路、隴海鐵路等繁忙鐵路幹線已經普遍開行5000至6500噸重載貨物列車[69]、雙層集裝箱列車。鐵路貨車也逐步進行從以往60噸級到目前普遍應用70噸級通用貨車、80噸級煤炭專用貨車、100噸級礦石和鋼鐵專用貨車的升級換代[70]。重載化對提高中國大陸地區鐵路運能、緩解運輸緊張具有重要意義。[71]
同時，為了應對日益增加的電商快遞需求，中國鐵路從 2014 年起，利用高鐵線路的不載客檢測車等資源，開行了高鐵快遞服務。
中國大陸地區鐵路貨車包括敞車、平車、棚車、保溫車和罐車等通用貨車與集裝箱車、長大貨物車、家畜車、水泥車、糧食車和特種車等專用貨車。 一個完整的貨車標記包括基本型號、輔助型號和車號。
| 車種 | 基本型號 | 車號範圍 |
|---|---|---|
| 棚車 | P | 3000000-3499999 |
| 敞車 | C | 4000000-4899999 |
| 平車 | N | 5000000-5099999 |
| 集裝箱車 | X | 5200000-5249999 |
| 礦石車 | K | 5500000-5531999 |
| 長大貨物車 | D | 5600000-5699999 |
| 罐車 | G | 6000000-6309999 |
| 保溫車 | B | 7000000-7231999 |
| 毒品車 | W | 8000000-8009999 |
| 家畜車 | J | 8010000-8039999 |
| 水泥車 | U | 8040000-8059999 |
| 糧食車 | L | 8060000-8064999 |
| 特種車 | T | 8065000-8074999 |
| 守車 | S | 9000000-9049999 |
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在中國大陸地區，鐵路運輸是主要的旅客運輸方式之一，每年的鐵路旅客運輸量持續上升，2023年中國大陸地區鐵路旅客發送量達到38.545億人次。[2]
由於每年經由鐵路運輸的旅客發送量持續增加，凸顯出鐵路運能的不足，中國大陸地區鐵道部除了充分利用新線能力，亦進一步健全票額利用動態分析制度、靈活調整車票限售區段、擴大席位複用和票額共用，以實現客運能力利用最大化[72]。另外，為擴大票務信息的透明度，自2009年2月起，中國大陸地區鐵道部要求全國各大車站實時顯示車票剩餘數量，車站必須在售票大廳明顯位置公布車票預售期、車票剩餘情況和熱門車次限購張數等資料[73]，而不能簡單顯示為「有」或「無」車票。
近年鐵道部也開始跟隨電子商務的趨勢，通過各種途徑為旅客提供增值服務。由2010年1月開始，開始試運行「www.12306.cn（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）」中國鐵路客戶服務中心網站，網站具備列車時刻、票價、正晚點、余票、代售點等信息查詢功能；另外以往僅在少數城市試行的電話訂票服務，也同時大規模推廣到全國十多個省市，實行就近取票[74]，惟電話訂票亦因操作繁瑣、取票限制等不足而備受部分民眾批評[75]。2010年9月，鐵道部宣布，鐵路網絡訂票項目進入了實質性推進階段，技術方案基本確定，鐵道部並與中國銀聯簽署了戰略合作協議，用電話、互聯網等新興方式購買火車票或將成為可能[76]。 從2011年12月起，全國各鐵路局陸續開通網絡和電話訂票，同時全面實行實名購票[77]。通過鐵路客戶服務中心網站可以預訂到大部分車次的車票並通過網上銀行進行支付。支付完成後可以憑有效證件在任意鐵路售票點出票（不能晚於開車前15分鐘），在某些站點間乘客可以憑購票時所使用的二代居民身份證，直接通過車站自動檢票機進、出站[78]。由於開通網絡購票時預售期臨近春運高峰，眾多的訪問量一度導致鐵路客戶服務中心網站癱瘓，甚至出現網上付款成功後卻顯示訂票未成功的情況[79]。2017年12月20日，中國鐵路總公司開始試行與飛行常客獎勵計劃類似的「鐵路暢行」常旅客會員服務。[80]
中國國家鐵路集團公司也和港鐵公司（兩鐵合併前為九廣鐵路公司）合作，聯營提供跨境鐵路客運服務、連接香港與中國大陸的城際直通車。直通車服務共設3條路線，分別為廣九直通車、滬九直通車及京九直通車，旅客可乘坐列車直接來往香港及中國內地部分城市，包括 北京、上海、廣州、東莞、佛山和肇慶，而僅需要在始發和終到站辦理出入境手續。自2018年9月起，廣深港高鐵香港段開通，提供自香港西九龍站往返內地38個長途站點和6個短途站點的高速鐵路服務。[81]而高速鐵路服務將在香港西九龍站進行一地兩檢，在香港西九龍站的口岸區辦理出入境手續。
| 車次 | 描述 | |
|---|---|---|
| G | 高速動車組旅客列車 | 營運最高時速380公里，現限速300～310km/h ，部分線路限速則為350～360km/h，主要使用350-380km/h級和諧號和復興號高速電力動車組，列車車次為G1－G9998。部分G字頭列車在膠濟客運專線等較低等級線路上運行時仍採用G字頭車次。 |
| C | 城際動車組旅客列車 | 營運最高時速380公里，現限速140～380km/h ，主要使用350-380km/h級和諧號和復興號高速電力動車組。列車車次為C1－C9998[註 1]。 |
| D | 動車組旅客列車 | 最高時速250-300公里，現限速140-250km/h，主要使用160-250km/h級和諧號和復興號普通電力動車組，主要運行在既有線改造和200-250km/h級線路上。列車車次為D1- D9998。 |
| Z | 直達特快旅客列車 | 最高時速160公里，中途不停車或者僅停靠少數車站的夕發朝至跨局或管內列車(跨局列車是指可以在本鐵路局/公司管轄範圍以內和以外的綫路上行駛的列車)，列車車次為Z1-Z9998。 |
| T | 特快旅客列車 | 最高時速140公里 / 160公里（少數按直達特快等級運行的列車）的跨局或管內列車(管內列車是指僅可以在本鐵路局/公司管轄範圍內運營的列車)，列車車次為T1-T9998。 |
| K | 快速旅客列車 | 最高時速120公里 / 140公里的跨局或管內列車，列車車次為K1-K9998。 |
| 普通旅客快車 普快 |
最高時速120公里的跨局或管內列車（直快僅限跨局列車），列車車次範圍是1001-5998。 | |
| 普通旅客列車 普客 |
最高時速100公里的跨局或管內列車，列車車次範圍是6001-7598。 | |
| 通勤列車 通勤 |
用於沿線鐵路職工上下班通勤的列車，列車車次為7601－8998。 | |
| L | 臨時旅客列車 | 在春運、暑運等客流高峰開行的列車，列車車次為L1-L9998。從2015年春運起，L字頭臨客列車已大為減少。 |
| Y | 旅遊列車 | 為旅遊高峰客流而開行的旅客列車，列車車次為Y1-Y998。 |
- 路用列車：車次範圍為57001-57998，一般只用於鐵路職工通勤。
- 回送出入廠客車底列車：回送車輛廠進行返修或在車輛廠修理完畢回送配屬段的列車，列車車次為001-00298。
- 回送圖定客車底：整列回送的圖定客運列車，列車車次前冠以「0」。
- 因故折返旅客列車：原車次前冠以「F」
目前現行的列車車票自2015年6月25日起開始試用，8月1日起正式啟用。新版車票與舊版車票的不同點有：第一行的始發站、到達站站名後分別新增「站」字；第五行的乘車人信息部分改為乘車人身份證號和姓名並排標註；另外，車票正面上亦標註「买票请到12306，发货请到95306，中国铁路祝您旅途愉快」的標語，過海列車的票面上則會標註「温馨提示：本次列车途经琼州海峡，特殊季节遇台风等恶劣天气，轮渡可能停航，敬请关注天气预报」字樣，且無論乘車區段是否過海均會加注這一提示[82]。
國際聯運和通往香港的地區間的非高鐵列車的車票樣式與內地車票樣式完全不同，前者為車票冊頁形式，並以多國文字表示，不在網絡發售；後者為紙質車票形式，廣九直通車車票在港鐵的城際直通車網站上發售，但需在指定取票點取票，亦可在廣州東站或香港紅磡站現場購買；京九直通車、滬九直通車僅能在北京西站、上海站或香港紅磡站現場購買。由北京西站、上海站發售的車次與內地車票完全相同，不過部分車票並未載有旅客個人信息，但由廣州東站以及香港紅磡站發售的車次則完全沒有旅客個人信息。於廣州東站發售的廣九直通車的車票和香港紅磡站發售的廣九、京九以及滬九直通車車票則為與內地車票制式不同的一款特製車票，廣州東站發售的的是紅色票面款，香港紅磡站發售的則是藍色票面款。但是國際列車的在大陸地區的迴轉車，以及通往香港的列車在大陸地區的迴轉車的車票，都與現行內地車票完全相同，部分車次也可以進行網絡購票。
2016年，中國鐵路總公司宣布啟動全國鐵路客票票面廣告項目，屆時火車票上將可以刊登文字廣告[83]，但蘭州鐵路局管內車站發售的車票早在2015年底就已刊登廣告。同年，中國鐵路總公司宣布所有發售或換取2016年2月8日（大年初一）車票的票面將打印春節祝福語。[84]
2018年9月，廣深港高鐵香港段開通，其中經港鐵公司發售，香港西九龍站始發或終到的列車車票與現行內地國鐵車票相似，只不過沒有廣告宣傳；另外，票面漢字一律為繁體字，同時除了站點外，乘車時間及車廂等級也有英文附註，其中香港西九龍站的英文附註為「HK West Kowloon」，內地車站沿用漢語拼音標記（如「廣州南站」標記為「Guangzhounan」）。[85]經中國內地發售，始發、終點為香港西九龍站的高鐵車票則與國鐵車票完全相同，票面標註「跨境旅客须知详见铁路跨境旅客相关运输组织规则和车站公告」。
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2016年起出現的帶有商業廣告信息的車票 -
北京西往返九龍的直通車車票，九龍始發的車次並沒有旅客個人信息 -
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前往香港的火車服務(即城際直通車服務）終到於九龍的紅磡站。在香港，原先跨境服務只能使用東鐵線（原廣九鐵路英段）的軌道，後來隨着廣深港高速鐵路的開通，跨境軌道變成兩條。線路方面，城際直通車共有3條直通車路線，分別是北京線（往返北京）、上海線（往返上海）和廣東線（往返肇慶和廣州東），不過隨着2019冠狀病毒病疫情導致陸港邊境於2020年1月28日關閉，城際直通車也隨之暫停服務，在2023年1月15日陸港邊境重新恢復通關時也並未隨之恢復。
而連接香港西九龍站和廣州南站的廣深港高速鐵路於2018年9月投入服務。這條新的高鐵線路將把香港和廣州之間的火車旅行時間從2小時縮短到1小時，並開行多條前往內地其他城市的列車（如京港高速動車組列車、滬港高速動車組列車等）連接香港西九龍站。雖然廣深港高鐵同樣曾因為2019冠狀病毒病疫情導致其停運，但2023年1月15日陸港邊境重新恢復通關時便重新恢復服務，並增開香港西九龍站至廣州東站的班次，而城際直通車則繼續停運，意味着作為被取代的城際直通車可能被實質性停止運營。
2023年6月，港鐵公司指出「現階段不會復運」城際直通車，其「城際直通車」手機應用程式已下架，香港立法會議員張欣宇認為城際直通車不會重啟，只是未完全落實取消，田北辰更直指該服務已成「歷史遺物」，被高鐵網絡所取代。[86][87]
早在1887年，當時的澳葡政府曾向當時的清朝政府提出，興建澳門至廣州的鐵路計劃，但兩國受到當時的經濟及政治環境影響而未能成事。
澳門輕軌橫琴線將直達廣東省珠海的橫琴口岸[88][89]。該線連接廣珠城際鐵路的國鐵橫琴站。橫琴線規劃於2018年完成，並於2021年3月18日正式動工，目標為於2024年下半年通車[90][91]。
2008年3月，中華人民共和國鐵道部和福建省人民政府在北京簽署了《關於加快海峽西岸經濟區鐵路發展的會議紀要》，其中包括京台高速鐵路和昆台高速鐵路兩條主要高速鐵路建設計劃。另外，中華人民共和國國家發改委在2016年7月20日發表的中長期鐵路網規劃，已明確將京台高鐵列入八條縱向的「主通道」之一，將成為未來中國高速鐵路網的骨架。[93]而國務院亦在2017年2月28日，將京台鐵路納入「十縱十橫」綜合運輸大通道中的北京至港澳運輸通道。[94]
相較於中國大陸單方面的積極，由於兩岸現實政治對立，且事涉台灣安全等因素，在台灣政府內部或主流學界與媒體等從未對此構想有興趣。連接台灣本島與澎湖間的海底隧道亦純屬構想，除非兩岸關係改變，該議在台灣目前現況實現的可能性極低。其中，時任中華民國行政院院長張善政於2016年3月在立法院受質詢時，就曾公開表示京台高鐵的台灣段建設「不可能發生」[95]。
中國地處歐亞大陸東部，面積遼闊，並與14個國家接壤，也是歐亞鐵路網中最重要的部分之一[96]，也關係到亞洲的地緣政治。現時中國大陸共有16條鐵路通道與周邊鄰國連接，其中俄羅斯4條（滿洲里，同江，琿春和綏芬河口岸）、北韓3條（丹東，圖們，集安-滿浦和南坪口岸）、越南2條（河口-老街，憑祥—同登）、蒙古2條（策克和二連口岸）、哈薩克斯坦2條（阿拉山口 和 霍爾果斯-阿騰格里口岸）、老撾1條（磨憨口岸）[97]，與這6個國家實現直通客貨運輸，並開行中國至德國、捷克等國的集裝箱列車。
此外，中國也是國際鐵路聯盟（UIC）的成員之一。中華民國原為UIC的創始國之一，但因中華民國鐵道部無法繳納足夠會費而被停止會籍。1979年6月，中華人民共和國取代原中華民國的UIC席位而成為正式成員，隨後又在1981年1月加入UIC試驗研究所（ORE），並於1982年起由中華人民共和國鐵道部派2名代表常駐UIC。從此，有關UIC、ORE的寶貴資料源源不斷地進入中國大陸地區，這些資料包括UIC標準和ORE試驗研究報告，統一由鐵道部標準計量研究所管理，取得良好效果。這一巨大的出版物涉及UIC的遠景規劃、商務、財務、運營、機車車輛、固定設備、信息、人事等八個方面所制定的許多標準，它們對鐵路行業大量採用國際標準起了重要作用，取得顯著的社會效益和經濟效益。
中國大陸在1956年參與建立由蘇聯及中亞、東歐社會主義陣營國家組成「鐵路合作組織」（Организация Сотрудничества Железных Дорог，簡稱ОСЖД、鐵組），[98]鐵路合作組織是一個政府及企業混合型的國際組織，成員國共同訂立國際鐵路客、貨運聯運法規，例如《國際旅客聯運協定》和《國際鐵路貨物聯運協定》，組織各成員間的鐵路科技合作，訂立設備標準等。[99]
在1985年9月通過的《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第七個五年計劃的建議》中，指出「北疆鐵路與國外接軌後，這一（新亞歐大陸橋）區域就將是溝通歐、亞、非三大洲及太平洋、大西洋的最便捷「陸橋」，進而將形成陸橋經濟帶。」[100] 而由聯合國亞太經社委員會（ESCAP）策劃的泛亞鐵路計劃，內陸國家可利用中國以及東南亞各國的港口[101]，促進這些國家的國際貿易，也使得整個區域的經濟發展更加平衡[102]。2009年3月13日，中華人民共和國向聯合國遞交了《泛亞鐵路網政府間協定》核准書，成為第八個協定批准國。
另一方面，上海合作組織成員國也不斷加強鐵路運輸領域的合作，例如研究建設中吉烏鐵路（中國大陸—吉爾吉斯坦—烏茲別克斯坦）、組織開通示範性集裝箱列車等。[103]
國際旅客列車服務可前往以下目的地：
中國與俄羅斯的鐵路聯繫有着悠久的歷史。長期以來，中國的鐵路網絡分別在滿洲里，綏芬河這兩個邊境口岸與俄羅斯鐵路直接連接，這是因為俄國早在19世紀末至20世紀初開始興建西伯利亞鐵路，西伯利亞鐵路最早的是採用直接通過了中國東北地區的「捷徑」路線，即東清鐵路，該線起自俄國赤塔，經中國的滿洲里、哈爾濱、綏芬河，終到日本海海岸重要港口——海參崴（符拉迪沃斯托克）。滿洲里口岸貨物運輸量大，而綏芬河則是主要為俄羅斯濱海邊疆區服務，旅客可以經綏芬河到達格羅傑科沃（Гродеково）和烏蘇里斯克等地。中俄之間第三個鐵路口岸位於吉林省琿春，於2000年2月開始運作，連接俄羅斯境內的馬哈林諾（Макхалино，一個位於烏蘇里斯克—哈桑—朝鮮邊境鐵路上的車站）[104]，但該口岸至今運量極低，處於非正常運營狀態，更由2004年8月停運，原因是俄羅斯聯邦國家鐵路和負責營運的吉環鐵路股份公司因投資主體利益不協調未能達成運輸合作協議[105][106]，卡梅紹娃亞站的口岸查驗設施也不完善。現已於2013年8月2日恢復運行[107]。2009年3月18日，吉林省政府與俄羅斯濱海邊疆區代表團舉行了會談，簽署了《中國吉林省與俄羅斯濱海邊疆區關於推進圖們江運輸走廊建設的會議紀要》[108]。2009年7月，雙方簽署了收購協議，由吉林省東北亞鐵路股份有限公司與省投資集團公司共同出資成立省國際物流公司作為該項目實施主體，吉林東北亞鐵路公司並與俄方遠東鐵路公司就恢復琿卡鐵路國際聯運等有關問題簽訂協議。東北亞集團將投資改造琿春鐵路口岸換裝站，換裝能力先期由80萬噸/年提高到200萬噸/年，最終達到650萬噸/年以上[109]。2014年全年，琿春鐵路口岸進出口貨物共計60.8萬噸，出入境人員2346人次。
由於中國大陸採用1435毫米的標準軌距，而俄羅斯為1520毫米的寬軌，各口岸均設有輪對更換。在滿洲里口岸，K19與K20次列車運行至俄羅斯的後貝加爾車站的國境轉向架更換庫，由俄鉄工作人員將1435mm准軌轉向架更換為1520mm的寬軌轉向架。而在綏芬河車站，跨境國際短途客運列車不需要換輪，直接在格羅迭格沃車站立折。該站設有準軌線路。貨運列車在格羅迭格沃車站更換1520mm轉向架並繼續運行至俄羅斯海參崴車站。同江跨黑龍江中俄界河橋口岸，中俄雙方各有一個換輪庫。在界河橋上，為4軌線套軌的單線鐵路設計。寬軌列車使用1，3號軌線，准軌列車使用2，4號軌線。
中華人民共和國成立後，在1950年代與蘇聯開辦國際聯運。客運方面，先後開行了19/20次（今K19/20）和3/4次（今K3/4）北京—莫斯科的旅客列車。
K19/K20次列車在2010年前，曾加掛莫斯科至平壤的國際列車車廂2節（一節軟臥RW18，一節硬臥YW22B），在瀋陽站解掛，由K27次列車在瀋陽站再加掛K20次列車編組中莫斯科－平壤的聯運車廂進入朝鮮，至平壤後返程時亦會由K28次列車加掛該車廂至瀋陽解掛停留，再換掛K19次列車至莫斯科。但由於莫斯科－平壤聯運車廂利用率不高，且由於列車經常晚點，在瀋陽換掛困難，中方一直主張取消，卻遭朝方堅決反對[110]。2010年12月20日，經俄、朝、中三國鐵路商定，自即日起俄羅斯鐵路開行的K19/20次莫斯科—北京國際旅客聯運列車編組中取消莫斯科-平壤直通客車，K27/28次列車亦不再加掛俄朝聯運車廂[111]。但是莫斯科至海參崴的「俄羅斯號」列車，仍然加掛兩節莫斯科至平壤的國際聯運車廂，經過朝俄圖們江大橋，由俄羅斯哈桑邊境車站進入朝鮮豆滿江車站。根據俄鐵官網的數據，該國際列車車廂平均每月不定期由莫斯科和平壤對開兩趟。
雖然1960年代至1980年代間中蘇交惡，國際聯運仍然沒有停止，但之間曾發生多次衝突，例如蘇聯扣押K4次國際列車上的中國大陸駐蘇外交官。[112]自蘇聯在1990年代初解體後，中俄關係回暖，隨着中俄之間的貿易來往增加，雙方鐵路聯運也迅速發展。從1999年到2006年，中俄間貨物運量由768萬噸提高到3420萬噸。[113]截至2007年末，俄羅斯鐵路對外運輸結構中，對華運輸份額達到10%以上，而在中俄雙邊貿易中，60%以上的貨物通過鐵路運輸[114]。僅在2009年1至11月份，經由滿洲里鐵路口岸進出口貨運量已達到2192萬噸[115]。現時中俄之間經鐵路運輸的貨物主要為原油，木材等生產原材料。原油運輸、集裝箱過境運輸，是兩國鐵路部門合作的優先發展方向，保障1500萬至3000萬噸石油的年運輸能力。[113]
中俄第四條鐵路口岸在黑龍江的同江市哈魚島，與對岸的俄國下列寧濶耶相連接，目前跨黑龍江的鐵路橋已經竣工正等待雙方宣布開通運營。[116]2008年11月，中俄總理舉行第十三次定期會晤，期間俄羅斯運輸部和中國大陸簽署了一項關於計劃新建一個鐵路口岸的協議——《中華人民共和國政府和俄羅斯聯邦政府關於共同建設、使用、管理和維護中華人民共和國黑龍江省同江市-俄羅斯聯邦猶太自治州下列寧斯闊耶居民點區域內黑龍江（阿穆爾河）鐵路界河橋的協定》[117]。同江鐵路大橋建成後，可連通俄羅斯遠東鐵路支線和中國同江地方鐵路，將成為黑龍江省第二個跨境鐵路通道，把俄羅斯遠東地區與東南亞國家之間的運輸距離縮短1700多公里[118]，更方便雙方經貿合作以及中國東北的中俄合資企業[119]，對中國振興東北老工業基地計劃具有重要影響。2009年9月23日，時任中國國家主席胡錦濤與時任俄羅斯總統梅德韋傑夫，正式簽署批准《中國東北地區同俄羅斯遠東及東西伯利亞地區合作規劃綱要（2009—2018）》[120]，其中規劃了四座跨境橋梁，其中有同江、黑河、洛古河大橋和相關口岸[118]。2014年，同江鐵路大橋進入建設階段，工期為2年。2022年4月27日，中俄同江-下列寧斯闊耶界河鐵路橋正式竣工。[121]
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滿洲里鐵路口岸 -
滿洲里中方「國門」 -
哈爾濱—符拉迪沃斯托克的國際列車在格羅迭科沃換輪 -
K3/4次列車（北京—烏蘭巴托—莫斯科） -
從俄羅斯通過「國門」駛向中國的火車
中國大陸與朝鮮半島的鐵路連接始於20世紀初。日俄戰爭期間，日本為了方便從朝鮮、遼東半島一帶調運物資、部隊，於是修建了一條由奉天（今瀋陽市）通往安東（今丹東市）的鐵路，稱安奉鐵路（今瀋丹鐵路）；[122]1911年鴨綠江大橋建成後，安奉鐵路與朝鮮半島的京義線鐵路接軌。圖們和集安鐵路口岸於1930年代（滿洲國時期）開設商埠，分別連接朝鮮咸鏡北道南陽口岸和慈江道滿浦市[123]。兩國鐵路軌距均為1435毫米的標準軌，來往兩地的鐵路車輛無需換輪。
1954年，中朝兩國簽訂了《關於國境鐵路聯運協定》。1954年4月1日，北韓開辦了與中國、蘇聯及東歐社會主義國家之間的國際貨物聯運。[124]同年6月3日，來往於北京和平壤之間的聯運客車（即K27/28次列車）開始運行。至今，雙方仍然一直按照定期簽訂《中朝聯運議定書》展開貨物、旅客聯運。貨運方面，新義州至丹東間定時開行若干對貨物列車。客運方面，已開行了來往北京—平壤、丹東—新義州的聯運客運列車服務。聯合國糧食計劃署對朝鮮的糧食援助也主要由中國經鐵路輸入。
但中國大陸與北韓之間自1990年代初開始就不時就貨車車廂的使用問題發生摩擦。朝鮮由於物資短缺、缺少技術，無法生產大量貨車，因此經常擅自將進入境內的中國鐵路貨車調度使用以應付需求，導致長時間拒絕交還車廂。2007年10月，中國鐵道部突然一度暫停與朝鮮的主要貨運服務，原因是有1800節載有食品援助和貿易商品的車廂進入朝鮮後遲遲未交還，這也導致聯合國的糧食援助無法發貨。[125]
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一列由新義州開往丹東的聯運客車運行在中朝友誼橋上
中國大陸與越南之間的第一條鐵路是建成於1910年的滇越鐵路，為軌距1000毫米的窄軌鐵路。當時法國為加緊控制其殖民地——法屬印度支那，並與英國競爭在雲南的利益，迫令清政府容許其建築一條連接中越的鐵路[126]，鐵路通車以後滇越鐵路全線仍為法國人所控制。後來中日戰爭和國共內戰的爆發，令這條鐵路被迫中斷。
中華人民共和國成立後，隨着湘桂鐵路南端過境的一段（憑祥至鎮南關（友誼關））在1954年建成，中越兩國鐵路在友誼關接軌。1955年5月25日，中越兩國代表簽定了《中越鐵路聯運協定》和《中越國境鐵路協定》，兩國於同年8月1日開始辦理貨物聯運，翌日由北京到越南首都河內的國際聯運客車（今Z5/6次列車）開行。由於當時河內—同登—友誼關一段鐵路仍為窄軌，客車不能直通過軌，旅客需在憑祥站換乘。1957年12月，滇越鐵路恢復通車[127]。
1960年代爆發越南戰爭，越南的鐵路受美軍轟炸破壞，為搶通援越物資的運輸線，1964年，中越雙方簽訂了《關於修建鐵路和提供運輸設備器材的議定書》[128]，協議中包括將河內至友誼關的鐵路改造成混合軌距（1000毫米混合1435毫米），由鐵道兵負責建設，俗稱「三條腿」鐵路[129]。自此，中國的鐵路列車可以直通河內。
1970年代後期，受中越關係嚴重惡化（參見中越戰爭）影響，由1976年起，發生於國際聯運的衝突增多。1978年8月，越方將中越邊界鐵路橋——雲南省河口縣南溪河上的中越友誼橋（河口大橋）近越南的部分炸毀，滇越鐵路中斷。1979年北京—河內的旅客列車一度中斷。冷戰結束後中越關係逐步改善，1996年2月14日，滇越鐵路正式恢復通車，辦理貨運[127]。1997年4月18日，滇越鐵路恢復國際旅客聯運[130]。2002年3月，中越兩國鐵路首次開行桂林—下龍灣的旅遊專列，前後共開行70多趟，運送遊客14000多人[131]。由於東盟自由貿易區的成立，促進了中國與東盟國家的進出口貿易，對越貿易總額持續攀升，至今每天均有數趟貨物列車往來。2009年1月1日起，開行廣西南寧至河內（嘉林）的國際聯運客車（即T8701/8702次列車）[132]。
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河口的滇越鐵路中越友誼橋
1952年9月15日，中國、蘇聯、蒙古三國政府簽定了關於修建集寧到烏蘭巴托鐵路、開辦三國之間鐵路聯運的協定。其中由集寧經二連到國境的集二鐵路，為當時中國大陸唯一一條寬軌（1524毫米）鐵路，於1955年12月1日建成通車。而北起蒙俄邊境的烏蘭烏德、與西伯利亞鐵路相連、途經蒙古首都烏蘭巴托、南至中蒙邊境扎門烏德的蒙古縱貫鐵路（俄語：Трансмонгольская железная дорога，或稱中蒙鐵路）也於1955年底修通，至此中蒙兩國鐵路接軌[133]。1955年12月26日，開行北京到蒙古首都烏蘭巴托的直通旅客列車。1956年1月4日，由北京經烏蘭巴托到莫斯科的3/4次（今K3/4次）直通國際旅客列車開始運行，列車均需要在集寧換輪庫換輪，而國際聯運貨物換裝則在集寧北站進行[134]。但在1960年代中蘇交惡，為防止蘇聯經鐵路越過國境進行「突擊」，1965年10月，中國將集二鐵路全線改為標準軌距，而換輪庫也隨之遷到二連。
目前，中蒙之間已開通北京—烏蘭巴托、呼和浩特—烏蘭巴托、二連浩特—扎門烏德—烏蘭巴托的國際聯運旅客列車。而二連浩特口岸是中蒙之間最大的口岸，策克口岸則是內蒙古西部最重要的煤運鐵路口岸。二連鐵路口岸承擔著中蒙間70％的貨運量[135]，中國由蒙古進口的礦產、原油亦主要經鐵路運送。而目前世界上最大的鐵路列車國際換輪庫也設在二連。策克鐵路口岸則承擔著剩餘30%的運貨量。
為合作開發蒙古的那林蘇海特煤田，蒙古國政府在2008年8月20日批准該國蒙古之金有限公司興建蒙古國那林蘇海圖煤田至中國策克口岸的策那鐵路[136]，並與臨哈鐵路（巴彥淖爾市臨河區—阿拉善盟額濟納旗濟納策克口岸）連接，建成後將成為繼二連浩特後的又一個中蒙鐵路口岸，實現蒙古煤田與中國境內鐵路的直通運輸[137]。
珠恩嘎達布其口岸將是又一個中蒙鐵路口岸[138]。
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二連國際換輪庫內進行的換輪作業 -
北京—烏蘭巴托的K23/K24次列車 -
北京—烏蘭巴托—莫斯科的K3/K4次列車運行在蒙古的戈壁沙漠
中國大陸與哈薩克斯坦的鐵路有兩個連接點。兩國在1992年12月1日起正式開辦經由阿拉山口—多斯特克鐵路口岸的國際聯運，1992年6月20日開通阿拉木圖—烏魯木齊國際旅客列車(即現在的K9795/9796次列車）。
2012年12月23日，中哈霍爾果斯至阿騰科里鐵路口岸正式通車運營，這是繼阿拉山口口岸之後，中哈建立的第二個鐵路口岸。12月22日12時，從中國大陸開出的2001次列車、與從哈薩克斯坦開出的3602次列車在中哈鐵路接軌點相遇，並分別駛向對方車站，標誌着由中哈兩國元首共同關心推動的中哈霍爾果斯至阿騰科里鐵路口岸通車運營。這是繼「新亞歐大陸橋」（中國連雲港—阿拉山口—哈薩克斯坦阿拉木圖—荷蘭鹿特丹）開通運營20年後，中國大陸第二條向中亞、西亞及歐洲開放的國際鐵路通道。
因阿拉山口處於「新亞歐大陸橋」的關鍵位置，口岸貨物運量自開通後持續增長，由1993年年運量57萬噸升到2006年超過1300萬噸[139][140]。在2007年由中國各主要港口（連雲港、天津、青島等）經阿拉山口口岸開往阿拉木圖方向的集裝箱列車為755列，以連雲港—阿拉木圖的列車為例，全程約4700公里，運行時間為7～8天。2007年10月，中國首次開行連雲港—莫斯科的國際鐵路集裝箱班列，運輸時間約16天[141]。
由於中國大陸採用1435毫米的標準軌距，而哈薩克斯坦為1520毫米的寬軌，因此口岸設有換輪庫及換裝場。
目前，兩國已經開行烏魯木齊—阿拉木圖的K9795/9796次和烏魯木齊—阿斯塔納的K9797/9798次國際旅客列車。
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阿拉山口（往哈薩克方向）
老撾是東南亞唯一的內陸國家，在貿易上處於競爭劣勢。[142]在法國統治期間，法國未能實現在老撾修建鐵路的可能計劃，僅完成了7公里的Don Det-Don Khon鐵路。通過老撾的鐵路將大大減少老撾和中國之間的貨物運輸時間和運輸成本。[143][142]
關於連接老撾和中國的鐵路的第一次談判始於2001年，老撾和中國政界人士都在2009年確認了該計劃。據報道，華裔老撾政界人士凌緒光是老撾方面項目的推動力。該項目最初在2011年中國鐵道部部長劉志軍的腐敗醜聞之後停滯不前，但談判仍在繼續，到2015年，雙方商定了一項修訂計劃，其中兩國將在建設-運營模式下共同資助和運營該鐵路。2015年9月，價值12億美元的建設工程被授予中國中鐵。[144]
2016年12月25日在琅勃拉邦開工建設。[145]到2017年底，建設階段已完成20%，[146][147]越南戰爭期間投下的未爆炸彈藥也沿路線被拆除。[148]
2020年3月，在破土動工五年後，數十條隧道和橋梁全部完工，施工人員開始在老撾段鋪設軌道。[149]2021年4月，琅南塔省最北端的路段已完成97%，烏多姆賽省最後一個開工路段的軌道鋪設於5月完成。[150]2021年10月12日正式完成鋪軌。[151]首輛動車組於2021年10月16日交付萬象，該線路於2021年12月3日開通，即老撾建國46周年的第二天[152]。2022年4月13日，時速120km/h的普速列車在該線投入使用[153]。
2023年4月13日，中老鐵路正式開始開通國際旅客列車。初期使用「復興號」「瀾滄號」動車組每日開行一對昆明南至萬象的朝發夕至列車（D887/888次），單程包括通關用時10小時30分。全程票價為二等542元人民幣，一等864元人民幣，可在LCR Ticket購票。D887次列車（即昆明-萬象方向）亦可在中國鐵路12306（網站和客戶端）購買，但D888次（即萬象-昆明方向）不可在此購買[154]。
根據兩國媒體的報導顯示，在磨萬鐵路開通後，兩國貨物運輸成本降低了約20％~40％，使到老撾在2022年1月的貿易實現了順差4100萬美元，前年同月則為逆差1000萬美元[155]。截至2023年1月10日，中老鐵路累計發送貨物突破1300萬噸。其中，中國段發送貨物1044萬噸，老撾段發送285萬噸，跨境貨物運輸246萬噸[156]。2023年第一季度，中老鐵路老撾段累計開行貨物列車1145列，同比增長141%；發送貨物121萬噸，同比增長286%[157]。
客運方面，截至2023年1月5日，中老鐵路累計發送旅客突破900萬人次，其中中國段發送旅客754萬人次，老撾段發送旅客146萬人次[158]。2023年一季度，中老鐵路老撾段發送旅客67萬人次，同比增長260%。
此外，這條鐵路也吸引了周邊國家的興趣，未來泰國廊開省也將通過鐵路吸引更多遊客，以及受益於運輸成本降低的從泰國到中國的水果出口[159][160]。
近年來，中國積極探索和推動鐵路網向周邊國家和偏遠地區延伸，包括俄羅斯遠東、東南亞、南亞、中亞、中東乃至北美。
2008年11月，俄羅斯和中國交通部簽署了一項協議，在兩國鐵路系統之間再建一條連接線。一個項目涉及跨過黑龍江的同江鐵路大橋，將黑龍江省的同江與俄羅斯猶太自治州下列寧斯科耶連接。該項目中國段於2014年開工建設，原預計2016年完工。2016年12月，俄羅斯段開工。但由於資金問題和俄方施工延誤，該項目被叫停。2017年，該項目俄羅斯段被注入了額外資金。[161][162][163][164]2018年10月，中國段主體工程完成。2021年8月17日，大橋中俄兩段實現鋪軌貫通。[165]2022年4月27日，俄羅斯下列寧斯闊耶市舉行中俄同江-下列寧斯闊耶界河鐵路橋俄方段竣工典禮。[121]
2014年10月，蒙古議會批准了兩條通往中國的標準軌距跨境鐵路。[170][171]一條線路將運行240公里（150英里）從南戈壁省的塔溫陶勒蓋煤礦到加順蘇海特的邊界，然後在烏拉特中旗的甘其毛都進入中國內蒙古的一部分的巴彥淖爾市。[170][171]另一個將從蒙古中部運行到蘇赫巴托爾省並在東烏珠穆沁旗准達布旗進入中國，隸屬於內蒙古錫林郭勒盟。[170][171]
自1997年以來，中國一直希望建設一條由新疆的南疆鐵路的喀什站，由吐爾尕特山口出境，途經吉爾吉斯斯坦奧什州卡拉蘇，並以烏茲別克斯坦的安集延為終點的鐵路，全長約523公里。中吉烏三國雖然早在1997年就簽訂了關於中吉烏鐵路的備忘錄，但這條鐵路的建設一直受到俄羅斯的阻礙[172]。2013年3月，中國路橋工程有限公司向吉爾吉斯斯坦政府提交了一份可行性研究報告，認為該項目過於昂貴[172]2013年12月，吉爾吉斯斯坦總統阿爾馬茲別克·阿坦巴耶夫表達了他對替代線路的偏好，該線路將連接該國北部和南部[173]。
由於當時中吉烏鐵路遲遲沒有進展，2014年5月5日，中國進出口銀行向烏茲別克斯坦貸款3.5億美元，用於建設一條通過坎奇克山口的鐵路，將費爾干納河谷與其他地區連接起來[174]。2014年5月12日，中共中央總書記兼中國國家主席習近平和土庫曼斯坦總統庫爾班古力·別爾德穆哈梅多夫簽署聲明，研究邀請中國公司建設連接兩國的跨境鐵路的可能性[175]。2014年5月22日，據媒體報道，吉爾吉斯斯坦建議邀請中國參與另一個連接俄羅斯、中亞國家和波斯灣的區域鐵路項目[176]。
2022年，俄羅斯因入侵烏克蘭遭歐美國家和日本等國的制裁，為拉攏中國與中亞國家，2022年5月30日俄羅斯總統弗拉基米爾·普京與吉爾吉斯總統薩德爾·扎帕羅夫會面。此次會面中，普京明確表明俄羅斯將不再阻礙中吉烏鐵路的建設，扎帕羅夫則向普京表示中吉烏鐵路對吉爾吉斯斯坦來說像空氣和水一樣重要[177][178]。
2022年9月14日，中共中央總書記兼中國國家主席習近平訪問烏茲別克斯坦，參加上海合作組織（SCO）峰會期間，中國、吉爾吉斯斯坦、烏茲別克斯坦有關部門簽署《關於中吉烏鐵路建設項目（吉境內段）合作的諒解備忘錄》[179][180]。
2018年，中國和尼泊爾簽署了一系列協議，其中包括連接加德滿都和中國鐵路網的鐵路。中尼鐵路將連接加德滿都和西藏日喀則[181]。吉隆鎮-加德滿都段的勘測將於2019年初完成，預計建設將在6年內完成。[182]
2007年以來，中巴當局探討建設紅其拉甫鐵路的可能性，該鐵路將穿越喀喇崑崙山脈，連接喀什與北部巴基斯坦阿伯塔巴德區的哈維連。2013年6月，巴基斯坦政府表示，擬建鐵路可延伸至阿拉伯海上的瓜達爾港。然而，截至2014年2月，中國鐵路專家表示，該鐵路不太可能在短期內建成。[183]
印度和中國鐵路當局曾多次表示有興趣啟動一條高速鐵路，該鐵路將通過緬甸將加爾各答與中國昆明連接起來。[184][185]該鐵路線將利用正在建設中的從印度曼尼普爾到緬甸的鐵路和大瑞鐵路雲南西部正在建設中。
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截至2023年底，全國鐵路機車保有量達到近2.24萬台，其中電力機車有1.46萬台，占機車總數的65.2%；內燃機車有0.78萬台，占機車總數的34.8%[1]。全國主要幹線全部實現內燃、電力機車牽引，國家鐵路中的蒸汽機車已經全部被淘汰。2016-2019年，鐵路固定投資中車輛購置投資均高達1000億人民幣水平。此外，電力機車受益於國家鐵路電氣化進程的推進穩步增長，逐漸取代內燃機車占比。[186]未來預計電力機車比重將繼續逐步增加。
現在鐵路機車從直流傳動方式，向更大功率的交流傳動方式發展，是世界上的主流趨勢，而中國近年也在這個領域發展迅速。通過引進國外成熟的交流電傳動鐵路機車製造技術，中國已經逐步掌握其重點技術並實現國產化。自2015年起，FXD3型（11200千瓦）和FXD1型（11200千瓦）、FXD2B型（9600千瓦）等「復興型」大功率電力機車已在京廣鐵路、京滬鐵路和大秦鐵路等主要幹線投入使用。9600千瓦和11200千瓦的大功率電力機車和6080千瓦的大功率內燃機車也在2015年起陸續投入使用。據鐵道部估算，截止2012年，全國共有約7900台大功率機車運行。
到2022年底，中國全國鐵路客車保有量為7.8萬輛，其中包括動車組4427標準組、35416輛。[1]中國以前的鐵路旅客運輸主流為機車牽引客車的機輛模式，其中由1990年代開始廣泛運用的25型系列客車占了當時全國鐵路客車數量的70%以上，是中國既有鐵路線上的主力車型。然而，隨着中國高速鐵路的建設，普通鐵路客車由於不適應高速鐵路的運行，年均需求量逐步下降，自2006年起鐵道部招標客車數量比以往下降，2006年至2008年間共計僅招標2652輛。但同時由於新建的高速鐵路均採用時速200公里及300公里以上的高速動車組，動車組保有量自2006年起迅速增長，2014年7月1日調圖之後，動車組車次數量首次超過機輛模式成為將來鐵路客運的主力軍。[187]復興號列車是中國標準動車組的中文命名，是繼和諧號之後推出的具有完全自主知識產權、達到世界先進水平的高速列車。CR是China railway的縮寫，即「中國鐵路」，三個級別為CR400/300/200，數字表示最高時速，持續運營時速分別對應350/250/160公里，適用於高快速鐵路和普通電氣化鐵路等。復興號於2018年首次上線運行，將陸續替代現有和諧號和25T 型鐵路客車，成為我國下一代主力鐵路車輛。[188]同時時速在160km/h的CR200J新型動力集中型動車組作為第四代普速列車，於2019年1月5日，首次在列車調整中擔任車次。未來將替代部分普速客車。補齊了復興號高鐵與普速列車之間的產品空缺。
至2023年末，中國鐵路貨車保有量約100.7萬輛，主要車種為敞車、棚車、平車和罐車，占了貨車總數的9成。[1]由於中國鐵路貨運正朝「快速重載」的方向發展，鐵路貨車已經普遍升級到載重70噸級通用貨車、80噸級運煤專用貨車、時速100～120公里的新型提速、重載貨車，到2006年末，滿足提速要求的貨車達到36萬輛，占貨車總保有量的62％。這些新型鐵路貨車均達到了要求的「軸重23噸、載重70噸、時速120公里、列車編組5000－5500噸」四大技術指標[189]。而目前中國已完成研製30噸軸重專用貨車、載重80噸級通用貨車、載重100噸級KM100型煤炭漏斗車等專用貨車以及時速120公里快捷貨車。預研的快運貨車的試驗最高速度達到200km/h以上，並具備研製開發運行時速160公里的快捷貨車和軸重42-45噸重載專用貨車的能力。[190]
磁懸浮鐵路在中國的歷史相當短，但中國是世界上首個將磁懸浮鐵路投入商業營運的國家。中國自國外引入磁懸浮鐵路的構思，源於1990年代末期京滬高速鐵路採用「高速輪軌」或「磁懸浮」技術之爭。時任國務院總理朱鎔基對磁懸浮技術非常關注[191]，許多專家也認為京滬高速鐵路採用磁懸浮技術會比輪軌技術優勝，而以鐵道部為首的支持輪軌技術一方對磁懸浮的應用十分保留。在論證過程中，兩種意見相持不下，最後同意，為了顯示磁懸浮技術相對輪軌技術的優勢，可以在上海興建一條「磁懸浮示範運營線」，驗證磁懸浮的可靠性、安全性和經濟性，為磁懸浮技術在中國的發展進行可行性研究[192]。當時參與技術競標的國家包括法國、德國和日本[191]，中方最終決定採用了德國技術。上海磁浮示範運營線在2001年3月1日開工建設，2002年12月31日建成通車，2003年10月起對公眾開放試運營，成為世界上首條商業運行的磁懸浮線。該線總長31.17公里，連接龍陽路站和浦東國際機場站，設計時速和商業運行時速分別為505公里和430公里[193]，以「投入商業運營的最快的列車」被收入吉尼斯世界紀錄大全。
2006年1月，在國務院常務會議上，批准了京滬高速鐵路採用輪軌技術的方案，磁懸浮技術落選，一度意味着磁懸浮技術已經被排除在中國這一輪高速鐵路建設技術之外[194]。2006年3月，國務院批准了興建上海至杭州磁懸浮鐵路（滬杭磁懸浮交通項目）的項目建議書，原計劃於2010年上海世博會前建成投入運營[195]，但因其安全、效益、設計等方面引起的爭議很大，導致此項目被「冷處理」及暫時擱置。但中國國內對磁懸浮技術的研究仍然一直在進行。但到2010年3月，中國鐵道部在第十一屆全國人大三次會議期間表示，上海至杭州磁懸浮項目立項已獲批覆，滬杭磁懸浮城際線將與磁懸浮上海機場聯絡線一起計劃於2010年動工，2014年建成[196]。但至2023年7月仍未建成。
 | 此條目講述中國大陸處於施工或詳細計畫階段的工程。 | .svg) |
按照中國大陸的分類，城市軌道交通系統屬於城市公交系統的一部分，行政上屬於建設部及各地地方政府管轄，不屬於鐵道部管理，因此一般不將城市軌道交通系統歸於鐵路運輸。目前中國是全世界軌道交通系統最多、線路里程最長、車站總數最多的國家。
中國早在在20世紀初已經在少數城市出現有軌電車，例如天津、上海等地，此可視為中國早期城市軌道交通的雛形。[197]但現代化的城市軌道交通系統則起於1960年代，而北京是中國第一個建設地鐵的城市。由於過去經濟實力和技術水平的限制，中國城市軌道交通建設起步較晚。在1990年，中國大陸僅有北京、天津兩個城市擁有軌道交通線路。在2000年前，在中國大陸僅有北京、上海、廣州三個城市擁有現代化的軌道交通線路。[198]
隨着經濟發展和城市化進程加快，中國城市軌道交通自1990年代以來迅速發展，目前中國已成為世界上城市軌道交通發展最快的國家。[199]且於2013年成為城市軌道交通里程世界第一，並大幅領先其它國家。[200]截止2021年底，上海、北京軌道交通營運里程分別位居世界第一第二，其中上海已經超過800公里。
在中國第十三個五年規劃（十三五）末期，計劃通車超過6000公里軌道交通。而截止2023年12月31日，中國大陸地區共有55個城市開通運營城市軌道交通線路306條，運營里程10165.7公里，車站5897座，實際開行列車3759萬列次，完成客運量294.4億人次、進站量176.6億人次，全年完成客運周轉量2418億人次公里。[201]
| 中國大陸及香港澳門的城市軌道交通系統列表（運營中、建設中系統，不包括規劃） | ||||
| 地區 | 城市軌道交通系統 | 目前營運里程（公里） | 動工年份 | 通車年份 |
|---|---|---|---|---|
| 華北地區 | 北京地鐵 | 836 | 1965年 | 1971年 |
| 天津地鐵 | 300 | 1970年 | 1976年 | |
| 石家莊地鐵 | 76.5 | 2012年 | 2017年 | |
| 呼和浩特地鐵 | 49 | 2015年 | 2019年 | |
| 太原地鐵 | 23.65 | 2013年 | 2020年 | |
| 東北地區 | 撫順電鐵 | 301.9 | 1903年 | 1904年（2009年停運，2019年以觀光鐵路的名義恢復運營，2020年再次停運）[202][203] |
| 大連地鐵 | 237.1 | 1999年 | 2003年 | |
| 長春軌道交通 | 111.2 | 2000年 | 2002年 | |
| 瀋陽地鐵 | 163.7 | 2005年 | 2010年 | |
| 哈爾濱地鐵 | 84 | 2009年 | 2013年 | |
| 華東地區 | 上海地鐵 | 831 | 1990年 | 1993年 |
| 合肥軌道交通 | 202 | 2012年 | 2016年 | |
| 南京地鐵 | 520 | 2000年 | 2005年 | |
| 蘇州軌道交通 | 252.1 | 2007年 | 2012年 | |
| 杭州地鐵 | 516 | |||
| 寧波軌道交通 | 182.5 | 2009年 | 2014年 | |
| 無錫地鐵 | 114.8 | |||
| 南昌地鐵 | 128.45 | 2015年 | ||
| 青島地鐵 | 318 | |||
| 福州地鐵 | 139 | 2016年 | ||
| 廈門軌道交通 | 98.4 | 2013年 | 2017年 | |
| 溫州軌道交通 | 116.4 | 2011年 | 2019年 | |
| 濟南地鐵 | 84.26 | 2015年 | ||
| 常州地鐵 | 54.03 | 2012年 | ||
| 徐州地鐵 | 64.35 | 2014年 | ||
| 紹興軌道交通 | 20.2 | 2012年 | 2021年 | |
| 蕪湖軌道交通 | 46.2 | 2016年[204] | ||
| 南通地鐵 | 39 | 2017年 | 2022年 | |
| 金華軌道交通 | 58 | 2016年 | ||
| 台州軌道交通 | 52 | |||
| 中南地區 | 武漢地鐵 | 486 | 2000年 | 2004年 |
| 長沙地鐵 | 226 | 2009年 | 2014年 | |
| 鄭州地鐵 | 344.4 | 2013年 | ||
| 洛陽地鐵 | 43.56 | 2016年 | 2021年 | |
| 廣州地鐵 | 652.8 | 1993年 | 1997年 | |
| 深圳地鐵 | 555.4 | 1998年 | 2004年 | |
| 佛山地鐵 | 112.6 | 2002年 | 2010年 | |
| 東莞軌道交通 | 37.8 | 2009年 | 2015年 | |
| 南寧軌道交通 | 127.9 | 2010年 | 2016年 | |
| 港鐵 | 227.9 | 1906年（九廣鐵路）／1975年（地鐵） | 1910年（九廣鐵路）／1979年（地鐵） | |
| 澳門輕軌系統 | 12.5 | 2012年 | 2019年 | |
| 西南地區 | 成都地鐵 | 561.67 | 2005年 | 2010年 |
| 重慶軌道交通 | 520 | 1999年 | 2004年 | |
| 昆明軌道交通 | 184.1 | 2009年 | 2012年 | |
| 貴陽軌道交通 | 86 | 2017年 | ||
| 西北地區 | 西安地鐵 | 311 | 2006年 | 2011年 |
| 烏魯木齊地鐵 | 27.6 | 2014年 | 2018年 | |
| 蘭州軌道交通 | 35 | 2012年 | 2019年 | |
文化大革命中鐵路運輸受到嚴重影響，一度事故頻發。鄧小平主持國務院工作後，整頓鐵路運輸，頒發《關於加強鐵路工作的決定》，實行統一計劃、統一指揮、統一調度[205]，鐵路運輸秩序好轉。中國鐵路大提速以前，客運列車停站多、車速慢，鐵路事故主要來自司乘人員違規操作造成的列車相撞，以及乘客違規攜帶危險品、犯罪分子蓄意破壞鐵路運輸造成的火災和爆炸。部分為自然災害造成。提速以後，鐵路部門加強了列車治安管理，實施進站安檢以及身份檢查，並實施了火車票實名制，以保證鐵路客運安全[206]，鐵路事故發生頻率減少。
近年來中國鐵路與運輸中發生的較大事故有2011年甬台溫鐵路列車追尾事故、2010年滬昆鐵路列車脫線事故、2009年京廣鐵路郴州站列車相撞事故。
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