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；南同蒲米轨改为准轨；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。
