До середины 19 в. все перевозки в России осуществлялись водным и гужевым транспортом. Реки были основными транспортными артериями страны. Многие речные бассейны были соединены каналами (Мариинская, Тихвинская, Березинский, Августовский, Днепробугский каналы). Особенно большое значение имела Волга, связывавшая наиболее развитые и заселенные районы России. Внешние торговые связи осуществлялись морским транспортом .
Первые железные дороги в России появились на горных заводах Алтая и Урала в начале XIX в. В 1810 г. на Колыванском заводе на Алтае Петр Фролов проложил железную дорогу длинной в два километра с конной тягой. В 1834 г. на Нижнетагильском заводе крепостные механики Ефим и Мирон Черепановы построили железную дорогу с паровой тягой. Первой железной дорогой общего пользования в России была Царскосельская железная дорога протяженностью 26 км., соединявшая с 1387 г. Петербург с Царским Селом и Павловском.
В первый период железнодорожного строительства в России строились прежде всего дороги, обеспечивавшие стратегические интересы Российской империи и интересы государственного управления. В 1843-1851 гг. были построены крупнейшие в Европе двух путные железные дороги Петербург-Москва и Петербург-Псков-Варшава-Вена, соединявшие главный центр торговли и промышленности страны -Московский район с Петербургским морским портом, а столичный Петербургский район с сетью железных дорог Западной Европы.
Во второй период строительства (середина 60-х годов-80-е годы XIX в.) были обеспечены связи Москвы с её сырьевыми и продовольственными базами и основных хлебопроизводящих районов России с морскими портами. Железная дорога Москва - Нижний Новгород соединила Москву с главной речной магистралью - Волгой, а через неё и с более отдаленными районами России. Линии Москва-Рязань-Воронеж-Зверово, Козлов -Тамбов-Саратов, Москва -Тула -Орел -Курск -Харьков, продолженные затем до Севастополя, Ростова-на-Дону и Владикавказа связывали старую столицу России с Черноземным центром, Украиной, Донбассом, Поволжьем и Северным Кавказом. Во втором периоде строительства были заложены основы железнодорожной сети европейской части России, напоминающей паутину, исходящую из одного центра - Москвы. Важным достижением был также выход железных дорог к Волге, Балтийскому и Черному морям. К началу 90-х годов XIX в. сеть железных дорог России состовляла около 30 тыс.км.
Специализация Средней Азии на хлопке потребовала завоза сюда в большом количестве хлеба. В связи с этим Закаспийская дорога была проложена до Ташкента и Андижана. В 1906 г. эта дорога была соединена с Оренбургом и тем самым была установлена прямая связь Средней Азии с сетью железных дорог.
В годы первой мировой войны для вывоза из внутренних районов Сибири были построены линии Новосибирск - Барнаул - Семипалатинск и Плетаево-Троицк-Кустанай. Для обеспечения связей с зарубежными странами в обход Балтийского моря, выходы из которого были блокированы Германией, срочно строилась дорога Волхов-Петрозаводск-Мурманск.
Наиболее крупным недостатком железных дорог России была техническая неполноценность, а также мощность составов и высокие цены за перевозки. Тем не менее в 1913 г. грузооборот был больше речного транспорта в 6 раз.
В результате революции все средства транспорта, в том числе и железная дорога, были национализированы, и стал возможен плановый подход к их развитию в целях полного удовлетворения потребностей народного хозяйства в перевозках грузов и пассажиров. Был утвержден план ГОЭЛРО, по которому предусматривалось создать 4 магистрали Кривой Рог - Донбасс - Царицын, Москва-Донбасс - Мариуполь, Москва - Петроград, Москва - Енисей. Они должны были быть двух путными, электрифицированными, с повышенной скоростью движения и большим весом поездов.
Крупное железнодорожное строительство и реконструкция были осуществлены по первому 5-летниму плану СССР при сооружении Урало-Кузнецкого комбината. Создание Урало-Кузнецкого комбината потребовало строительства новых железных дорог: Золотая Сопка - Карталы -Магнитогорск, Карталы - Орск, Свердловск - Курган, Новосибирск - Инская - Белово - Новокузнецк. Эти дороги наряду с другими обеспечивали продвижение мощных потоков угля на Урал, а в обратном направлении - железные руды.
Перед началом войны Великой Отечественной войны длина железных дорог СССР превышала 100 тыс.км. Тяжелая промышленность позволила осуществить техническое перевооружение железных дорог, обеспечила поставку рельс, локомотивов и др.
В годы войны были построены новые пути на Севере, в Поволжье, Казахстане и на Кавказе длиной 6,7 тыс.км.
В период войны железным дорогам был нанесен громадный ущерб. На начало 1943 г. эксплуатационная длина ж.д. уменьшилась на 40%, а техники - на 20%.
В послевоенные годы началось восстановление железнодорожных путей, а также строение новых. Строительство Южно-Сибирской и Среднесибирской магистралей с рядом ответвлений обеспечивали освоение в короткие сроки громадных массивов земли в Северном Казахстане. Проведение линии Тайшет - Братск - Усть-Кут позволило начать строительство Братской ГЭС и приступить к освоению массивов Приангарья, Ангаро-Илимского рудного бассейна и многих др. районов.
На севере европейской части СССР были построены в целях лесопромышленного освоения, например, Западно-Карельская линия или разработки месторождений руд - линии Мурманск-Печенга, Пинозеро-Ковдор и др.
Всего за советский период было построено свыше 65 тыс.км. новых железных дорог. Они сильно расширили главную полосу хозяйственного освоения нашей страны.