鐵科院始建于1950年，是我國鐵路唯一的多學科、多專業的綜合性研究機構。按照國家科技體制改革的總體部署，根據鐵道部《關于鐵道部科學研究院轉制方案的批復》（鐵政法函[2000]461號）要求，2000年開始由事業單位轉制為企業單位。目前已發展成為集科技創新、技術服務、成果轉化、咨詢監理、檢測認證、人才培養等業務為一體的大型科技型企業。

鐵科院下設17個單位，包括機車車輛研究所、鐵道建筑研究所、通信信號研究所、運輸及經濟研究所、金屬及化學研究所、電子計算技術研究所、節能環保勞衛研究所（鐵路節能環保技術中心、鐵路衛生技術中心）、標準計量研究所（鐵道部產品質量監督檢驗中心、中鐵鐵路產品認證中心、國家軌道衡計量站、國家鐵路罐車容積計量站）、科學技術信息研究所、基礎設施檢測研究所（鐵道部基礎設施檢測中心）、鐵道科學技術研究發展中心、國家鐵道試驗中心、鐵道技術研修學院（鐵路繼續教育培訓中心）、鐵科院（北京）工程咨詢有限公司、深圳研究設計院、后勤服務中心、嘉苑飯店。院屬全資公司32個、控股公司7個。

鐵科院現有職工5800余人。其中中國工程院院士2人，雙聘院士1人；百千萬人才工程國家級人選2人，享受國家政府特殊津貼的科技人員193人，現任鐵路專業技術帶頭人22名。

鐵科院擁有亞洲唯一的國家環行鐵道試驗基地，以及國家鐵路智能運輸系統工程技術研究中心、高速鐵路系統試驗國家工程實驗室、高速鐵路軌道技術國家重點實驗室、機車和動車組牽引與控制國家重點實驗室、國家城市軌道交通裝備試驗線等5個國家級實驗室，裝備有各類專業實驗室40余個，實驗裝備6991臺套。

鐵科院是國內首批獲得博士、碩士學位授予權的單位，現為“交通運輸工程”和“巖土工程”兩個一級學科博士學位授予單位，擁有博士后流動站2個、博士學位授予點6個、碩士學位授予點17個，博士生導師91名，碩士生導師159名。是我國首批20家國家級專業技術人員繼續教育培訓基地之一。

鐵科院是國家高新技術企業，通過了質量、環境、職業健康和安全管理三體系認證。擁有環境影響評價等設計、咨詢、評價資質8個，所屬主要實驗室均通過了中國合格評定國家認可委員會實驗室認可（CNAS）及中國國家認證認可監督管理委員計量認證（CMA）。鐵科院現為國際鐵路聯盟（UIC）會員單位，國際標準化組織（ISO）鐵路應用技術委員會的中國技術對口單位，與20多個國家和地區的鐵路科研機構和組織建立了長期聯系。

建院60余年來，鐵科院立足鐵路運輸主戰場，圍繞鐵路建設及運輸生產重點領域，開展了大量重大、關鍵技術攻關與試驗研究，取得了3300多項科研成果，獲得825項各類科技成果獎，其中國家級科技獎176項，省、部級科技獎649項，為推動中國鐵路科技進步做出了重要貢獻。

近年來，鐵科院堅持“行業服務為立院之本、成果轉化為興院之策”建院方針，不斷加快了企業發展步伐。大力加強科技創新和行業技術服務力度，在高速鐵路建設及運營維護、裝備現代化、既有線提速、重載運輸、安全和信息化等方面取得了一批具有世界先進水平的創新成果，高質量完成了京滬、武廣、京津等中國所有已開通高速鐵路和客運專線的聯調聯試工作，在運輸組織、技術標準、信息咨詢、質檢認證、基礎檢測、節能環保、技術培訓等方面為鐵路行業提供了優質高效的技術服務。大力推進科技成果產業化、工程化轉化步伐，建設了移動裝備、工務工程、通信信號、節能環保4個高新技術成果轉化基地，形成了以移動裝備、工務工程、通信信號、節能環保、信息化、咨詢監理、技術服務等為代表的核心支柱產業，取得顯著經濟效益，經濟實力得到快速提升。

在服務中國鐵路發展的同時，鐵科院始終把城市軌道交通作為重要發展領域，依托多年來積累的鐵路技術優勢，在城市軌道交通領域開展了大量基礎性、應用性研究，承擔了大量城軌交通政策研究、標準制定、裝備國產化、工程咨詢監理、試驗檢驗、產品認證和人才培訓等任務，在中國城市軌道交通領域具有較大影響力。

進入新的歷史時期，鐵科院將圍繞中國鐵路建設運營需要，不斷提升科技創新能力、提高技術服務水平、加快科技成果轉化、深化機制體制改革、強化創新人才隊伍建設，努力開創科學發展新局面，為推動中國鐵路科學發展做出新的更大貢獻。