京局管内最早的铁路是1881年修建的唐（山）胥（各庄）铁路，全长9.67公里。十九世纪末帝国主义列强争相在北京局辖区内兴建了京山线（京奉、北宁铁路）、京汉线（卢汉铁路）、石太线（正太铁路）、津浦线；同时，清政府拨款，由中国著名铁路工程师詹天佑主持兴建京包线（京张、张绥）铁路。二十世纪三十年代，山西晋绥兵工筑路总指挥部修建同蒲铁路。“九·一八”事变后，日本侵略军修建锦承铁路。1937年，北京局辖区就形成了有7条干线的铁路网络。1945年，国民党统治区的铁路运输大部中断或被破坏摧毁，晋冀鲁豫边区政府修复了邯郸—磁山铁路。

 

 

　　随着解放战争的节节胜利，至1949年底，各主要干线修复通车。中国人民革命军事委员会铁道部决定设天津、北京铁路管理局，1952年两局合并为天津铁路局，1953年局机关移至北京。在第一、二个五年计划时期，新建丰（台）沙（城）线、丰沙二线、（北）京原（平）线，太（原）焦（作）线，介（休）（孝）西线等；京广、石太（石阳段）、津浦（部分区间）等线修建双线；南同蒲米改为准轨；京山线双线自动闭塞及天津北——万新三线；北京、天津、石家庄、太原、大同枢纽建设：新建北京客站等。同时，北京局运输设备大有改善；在全路首先使用内燃机车，成立了第一个内燃机务段，1957年4月，中国第一条12路载波电话线路在北京—郑州间开通；1955年1月，中国第一个自动闭塞信号试点区段在京山线贵庄—新河站间试验成功；在北京—门头沟支线第一次试铺长钢轨和钢筋混凝土轨枕。

 

 

　　从1978年中共十一届三中全会以来，铁路运输事业进入社会主义现代化建设新的历史阶段。在此期间，北京局进行了整顿和管理体制及经济体制改革，铁路建设、客货运输以及经营管理等各方面都有了长足的发展。随着大同—秦皇岛现代化运煤专线建成，万吨重载组合列车运行成功，丰西编组场现代化改造完成，以及用现代信息技术对北京局运营工作进行改造取得进展，行车指挥、信息管理、售票自动化的实现，使北京局呈现出一派蓬勃兴盛的发展态势。

 

　　北京局在全国500家最大服务行业企业中排名列交通邮电业之首，用占全国铁路1/9的铁路营业里程，承担了全国铁路约1/3的煤运量、1/4的货运量、1/5的运输收入、1/6的周转量、1/7的客运量。但90年代以来，铁路面临社会运输需求不旺和多种运输方式的激烈竞争，客货运量增长缓慢，甚至出现负增长，一度出现亏欠。为了尽快扭转这一不利局面，北京局各级组织和广大干部职工积极转变思想观念，顽强拼搏，争先创优，开拓市场，全力进行提速技术改造，开行“朝发夕至”“城际快车”等各种品牌列车，取得了显著的经济效益，1996年扭亏为盈。

 

 

　　1999年铁路实行资产经营责任制以来，经过不断探索和完善，形成了北京铁路局完整的资产（生产）经营责任包保考核体系。几年来，全局干部职工切实贯彻以改革求生存、促发展、保稳定的思路，以资产经营责任制为动力，以提高经济效益为中心，积极参与市场竞争，不断应用新的科学技术，大力开展营销，开发客货运新产品，提高服务质量，生产经营取得了良好的成绩；采取果断措施优化资源配置，对17个运输单位以及局、分局管理机构进行调整，使运输生产布局更加趋向合理，资产利用效率不断提高。2000年被评为“全国质量管理先进企业”，2001年被授予“全国五一劳动奖状”和“全国思想政治工作优秀企业”称号。到2002年连续四年成为铁道部资产经营责任制考核的优秀企业，实现了历史上第一个连续安全生产2000天的好成绩。

 

 

　　2005年3月18日0时起，铁道部将全国15个铁路局所下辖的41个铁路分局全部裁撤。将原铁路分局所管辖的站段单位，划归铁路局直属管辖。北京铁路局下辖的6个铁路分局：北京铁路分局、天津铁路分局、石家庄铁路分局、大同铁路分局、太原铁路分局、临汾铁路分局被裁撤，分别更名为北京铁路办事处、天津铁路办事处、石家庄铁路办事处。经铁道部批准，将原北京铁路局下属的大同铁路分局与太原铁路分局和临汾铁路分局合并成立新的太原铁路局。