اولين خط آهن ايران در سال 1261 هجري شمسي به طول كمتر از 9 كيلومتر ، تهران را به شهر ري متصل كرد . پس از توقفي چند ساله ، در سال 1295 خط آهن تبريز – جلفا به طول 148 كيلومتر به بهره برداري رسيد.

بعد از جنگ جهاني اول و تحولات اساسي منطقه و تغييراتي كه در سياست شوروي سابق نسبت به ايران به عمل آمد، زمينه براي احداث راه آهن سراسري فراهم شد. ساختمان راه آهن سراسري ايران در 23 مهرماه 1306 شمسي آغاز و در 3 شهريور 1317 خاتمه يافت. اين راه آهن ، جنوب كشور را از بندر امام خميني (ره) در خليج فارس به بندر تركمن در ساحل درياي خزر متصل مي كند. خط آهن اهواز به خرمشهر و خط آهن بندر تركمن به گرگان نيز بعدها به اين شبكه اضافه شد . طول خطوط اصلي راه آهن سراسري از بندر امام خميني تا بندر تركمن ، 1392 كيلومتر و داراي عرض استاندارد 1435 ميلي متر مطابق با راه آهن هاي اروپايي است.

از انشعابات راه آهن سراسري يكي راه آهن تهران – مشهد است كه ساخت آن از سال 1317 شروع و پس از مدتي توقف ناشي از مشكلات جنگ جهاني دوم در 17 دي ماه 1335 خاتمه يافت.

 

دوم، خط تهران به تبريز كه ساخت آن هم در سال 1317 شروع و پس از چندي تاخير به همان دلايل ذكر شده ، در 8 اسفند ماه 1335 خاتمه يافت. اين راه آهن به شبكه راه آهن تبريز جلفا متصل شد و شعبه اي از اين خط از شرفخانه تا مرز تركيه در تاريخ 5 مهرماه 1350 افتتاح و مورد بهره برداري قرار گرفت. 

سوم، راه آهن قم – يزد – زرند كه ساختمان آن در سال 1317شروع و ريل گذاري خط بين قم - كاشان به طول 98 كيلومتر در مرداد 1328 به اتمام رسيد . پس از پيروزي انقلاب اسلامي ، اولين محور راه آهن بافق – بندرعباس كه طرح آن به صورت راه آهن دو خطه پيش بيني شده بود به مرحله اجرا درآمد و در اواخر سال 1373 مورد بهره برداري قرار گرفت.

همچنين خط آهن مشهد – سرخس به طول 165 كيلومتر در پايان سال 1374 افتتاح و به شبكه سراسري راه آهن جمهوري اسلامي ايران پيوست . محور دوخطه تهران - قم ، راه آهن دو خطه تهران – مشهد، راه آهن اردكان چادرملو و راه آهن بادرود – ميبد نيز از جمله خطوطي هستند كه تا پايان سال 1382 به بهره برداري رسيده اند.

پس از آن به تدريج خطوط آهن در مسيرهاي تهران- تبريز، گرمسار- مشهد، قم– اصفهان و يزد– كرمان احداث شدند.

تا قبل از پيروزي انقلاب اسلامي ، مجموعا 4567 كيلومتر خط آهن در كشور به بهره برداري رسيد . در حال حاضر طول خطوط اصلي شبكه ريلي حدود 11هزار  كيلومتر است.