1982年全世界共有电气化铁路17.2万千米，其中欧洲有12.9万千米，约占3/4。俄罗斯电气化铁路里程居世界首位，达44800千米，占本国营业总里程31.4％；瑞士电气化铁路里程占营业总里程98％；挪威、瑞典、荷兰、奥地利、卢森堡、日本等国电气化铁路里程占本国营业里程50％～60％；除了美国和加拿大铁路基本上用内燃机车作为牵引动力外，其他经济发达国家电气化铁路里程一般都占营业线路的30％以上。
我国20世纪60年代初开始成批生产和使用内燃机车和电力机车。到2003年拥有电气化铁路近2万千米，采用内燃机车牵引的线路1.5万多千米，合计约占全国营业铁路里程20％，其余80％的线路仍用蒸汽机车。现正逐步进行牵引动力的改革。
货车和客车
铁路运输的基本载运工具，其构造和技术水平对提高列车的重量、降低运输成本、实现作业机械化和自动化、保证舒适的旅行条件有重大意义。
货车的基本类型有敞车、棚车、平车和罐车。在这些基本车型的基础上又发展出各种专用货车，如保温车、水泥车、家畜车、通风车、活鱼车、活顶棚车、自卸漏斗车、集装箱专用平车、长大货物车等等。货车应具有坚固而稳定的结构以保证列车安全而平稳地运行，并同机车的构造速度相适应。目前货车发展的基本趋势是增加载重，减轻自重，提高速度和改进结构。
美国和俄罗斯铁路车辆的载重能力提高很快。2000年美国铁路货车平均载重量达到74吨；近年来采用的新车，载重量多在90吨以上，全部为自动车钩，金属车体。俄罗斯80％左右的货车载重为60～64吨。为了进一步提高货车的载重能力，采取了以增加车辆轴数为主并适当提高轴重的办法。近年生产的8轴货车的载重量多为100和125吨，最高达到135吨。西欧国家和日本的货车载重量较小，一般为18～33吨，但近年来也在提高载重量，采用了载重量为55～60吨的货车。我国铁路逐步以大吨位货车代替小型货车，1982年货车平均载重51.9吨，比1950年的31.6吨提高了64.2％，目前每年补充的新车，载重量多为60～65吨。专用货车的数量也在逐年增加。
客车有敞开式和包房式的软、硬席座车和卧车。此外还有为长途旅客供应饮食的餐车，运送邮件的邮政车，运送行李包裹的行李车，便于旅客观赏沿线风景的了望车，便于办公的公务车，以及各种特种车，如文教车、医务车、供应车等等。客车的发展趋势侧重于提高运行速度和舒适程度以及减轻车体自重。我国新造客车全部采用了滚动轴承，在一些客车中增设空气自动调节装置，车辆结构和车内设备也有所改善。
通信设备和信号设备
通信设备是铁路各部门之间、各环节之间、上下级之间信息交换的媒介。铁路是一种点多、线长、分布地域很广的企业，铁路通信对于加强各方面的协调配合、集中统一指挥有特别重大的意义。近几十年来各国铁路相继采用各种大容量、多迂回的通信设备。广泛应用载波电话，以自动电话代替人工接续电话；电缆和微波通道正取代架空明线，站内和列车上超短波无线电通信日益普遍，光纤通信和卫星通信等新技术也逐步应用于铁路部门。
先进的铁路信号设备对保证行车安全、提高车站和区间的通过能力、减少人员和节约运营支出具有重大意义。为了防止列车运行中发生对向冲撞或追尾冲撞，列车之间需要保持一定的安全空间，为此要采取各种区间闭塞方式。各国铁路逐步采取自动和半自动的闭塞方式代替较原始的路签、路票和电话闭塞方式。车站则以电气集中控制的道岔和信号代替手扳道岔。随着遥控技术的发展，在自动闭塞和电气集中的基础上产生了调度集中。运用调度集中设备可以在一个指挥点（调度所）集中控制数百千米区段内或某一枢纽范围内各车站的道岔和信号，有效地指挥行车。将电子计算机和调度集中设备结合起来形成行车指挥自动化系统，可以减少调度员的大部分工作。此外，机车信号机、自动停车装置、自动道口信号等也得到了广泛应用。
车站
铁路车站是办理旅客和货物运输业务，编组和解体列车，组织列车始发、到达、交会、越行和通过的铁路基层单位。车辆的技术检查、货运检查、机车换挂、机车乘务组换班、机车和客车上水等作业一般也在车站完成。因此，车站对外直接与铁路的服务对象（旅客与收发货人）发生关系，对内是铁路机车、车辆、线路、通信信号等各部门运营业务的结合点。车站的技术水平和工作组织水平对整个铁路的运输效率影响极大。车站可以按用途和工作性质分类，各种不同的车站承担着不同的任务，拥有相应的技术设备。随着科学技术的发展和电子计算机的广泛应用，车站的技术设备和作业过程不断向着机械化、自动化的方向发展。
铁路运输的组织管理
科学的组织管理和先进的技术设备是提高铁路运输能力、运输效率、服务质量和经济效益的两个基本因素。铁路是一个组织结构复杂的企业，具有环节多、分布地域广、人员和设备流动性大的特点。只有各部门、各环节、各工种高度地协调一致、互相配合，才能安全、迅速、准确、便利、经济地实现旅客和货物运输。因此，综合运用铁路运输技术设备，科学地组织管理运输生产活动对铁路运输有特别重大的意义。
西方国家的铁路管理
在西方国家中，美国铁路除阿拉斯加州的铁路外，基本上为私人公司所有；其他大多数国家的铁路均已转为国有。铁路国有化一方面可由国家提供维持和发展铁路所必需的财源，便于制定和实现长远发展规划，并集中地指挥运输生产；另一方面却出现了经济效益不高和长期亏损的现象。
为了改善铁路在运输系统中的地位，降低运输成本，提高运输效率，加强其竞争能力，各国铁路在经营管理、运输组织和客货运服务方面采取了许多措施，主要有：①关闭和拆除部分运量小的线路。②关闭部分小站，将货运业务和调车作业集中到少数较大的货运站和编组站办理。③发展重载运输，组织各种形式的重载列车，如美国、加拿大、澳大利亚等国发展多机牵引的单元列车，总重达万吨以上。④发展集装箱（拖车集装箱）和集装化运输，组织不同运输方式联运，开辟快速集装箱货物运行线，以加速货物运输。⑤建设高速铁路，发展高速旅客运输。发达国家新建或改建了一部分线路，研制出新型机车车辆，使旅客列车的最高时速达到近400千米，全线平均运行速度达到每小时200千米。⑥实行客货线路分工，或在同一线路上按白天和夜晚固定时间分别开行客、货列车。这样可以提高列车速度和输送能力，并合理地安排旅客上下车时间。⑦对直达成组、整列货物运输实行优惠运价；开办旅游列车；对市郊月票、团体旅客、学生、退休人员等实行多种形式的优待票价。
西方国家通常在政府运输部下面设立铁路管理总局管理各铁路公司或铁路局的事务。美国因为铁路为私人公司所有，铁路管理系统比较松散。美国运输部联邦铁路局一般不介入各铁路公司的具体运营业务，其主要职责是向运输部提出和铁路有关的运输政策和规划，监督铁路安全法规的执行，组织地面运输的发展研究，试验新型的和传统的运输工具，为全国铁路的发展和保障运输安全提供先进的技术，执行对某些铁路公司的财政援助，管理政府资助的美国国营铁路旅客运输公司和国有的阿拉斯加铁路等。各铁路公司内部大都采用分段管理，公司本部按业务性质如运转、机务、工务等设置各处。公司之下分设若干段，设段长及必要的办事机构和人员。段长统一指挥管辖范围内的运输、机务、工务等各部门的工作。与运输无直接关系的财务会计、法律、新建工程等由公司统筹管理。此外美国州际商务委员会负责监督和管理全国铁路的开业、停业、运价、财务会计制度、固定资产的清查和估价等。
我国铁路管理
我国铁路实行集中的计划管理，目前为铁道部、铁路局、铁路分局和基层站段四级管理体制。日常运输生产由行车调度部门集中统一指挥，全国铁路（不包括地方铁路）实行统一的客、货运价。运输收入由铁道部集中，再按各铁路局所完成的客货运输任务和规定的清算单价进行分配。各铁路局均实行经济核算，独立计算盈亏。
2000年全国铁路每万换算吨千米的成本为95.4元，近年来资金盈利率为6％～8％。在运输组织方面，除了发展直达运输、集装箱运输和各种单元运输（托盘、集装袋、货捆运输等）外，还实施了具有中国特点的运输方案和各种运输方式的联运协作。我国铁路的主要运营指标近年来发生了很大的变化：货物列车平均总重由1952年的1245吨增加到2000年的3574吨，同一期间货运机车日产量由43.4万总重吨千米增加到94万总重吨千米，货物列车技术速度每小时由36.5千米增加到80千米，货车平均净载重由28.9吨增加到76.6吨，旅客列车的平均旅行速度每小时由33.4千米增加到81.2千米，平均技术速度每小时由40.8千米增加到71.2千米，旅客列车的平均编成达到24.2辆。目前正采取措施进一步增加货物列车重量和扩大旅客列车编组。
电子计算机的应用
电子计算机从20世纪50年代开始应用于铁路运输的组织管理。这种应用一般是从单项业务的数据处理和过程控制发展到多项业务的综合性运营管理自动化，进而建立由电子计算机、数据传输网和远程终端设备组成的管理自动化系统。发达国家目前在铁路业务的许多方面如运价核算、成本核算、工资核算、统计报表编制与分析、旅客座席预约、售票、仓库管理、货运业务和集装箱管理、机车车辆运营管理、驼峰自动化和编组站信息处理、行车指挥与安全管理、运输计划和技术计划的编制、列车运行图的编制等方面都应用了电子计算机，并建立了各种自动化管理系统。通过计算机管理系统可以迅速、及时、准确地取得计划管理和生产指挥的各项资料，得到各种可供比较的决策方案，从而大大提高了经营管理和调度指挥水平，减轻了事务性的劳动。近年来微型电子计算机的应用发展很快。它既可用于过程控制，也可用于信息处理和科学计算，还可以构成局部的多机处理系统。微型电子计算机成本低、体积小，已经广泛应用于铁路管理的各个领域，对提高铁路现代化管理水平有重大意义。
铁路工程
铁路工程是为新建一条铁路或改造一条旧铁路而兴建的各项工程的总称。铁路工程的最终目的是要以最少的投资获得尽可能大的铁路运输能力。