随着自然条件与社会环境复杂程度，所收集的地形、地质、水文与经济等资料的完备程度和铁路性质而定。在中国，对新建、改建干线铁路与增建二线，先作可行性研究，过去称《方案研究报告》，一般在大面积的航测地形图上提出并选择铁路线走向。然后再分为下述三个阶段，勘测与设计交替进行。

铁路定线技术初测

－初步设计阶段

沿《可行性研究报告》中推荐的几个走向，测绘具有地质与水文资料的带状地形图（比例尺一般为1:5000或1:2000），纸上定线，分布各项构筑物，进行技术经济比较，确定铁路线走向及其位置。本阶段主要是：①解决铁路线走向方案和主要技术标准（限制坡度、最小曲线半径、车站分布、到发线长度、牵引种类、机车类型等）；②确定建设规模、主要工程数量与材料，以及用地及拆迁工程的概数；③提出施工组织设计方案意见与总概算。

铁路定线技术定测

－技术设计阶段

将初步设计确定的铁路线标定于地面，并详尽地测量与收集地形、地质、水文资料；选定铁路线最后位置；做更精细的铁路线平面和纵断面设计；并做出各种建筑物的设计。本阶段主要是：①解决铁路线各种建筑物和设备的具体设计方案和技术问题；②获得工程、材料和主要设备的数量，用地及拆迁的数量；③提出施工组织设计及修正总概算。

铁路定线技术施工测量

－施工图阶段

根据已定的技术设计，对铁路线和各项建筑物进行定位测量，编制施工必要的设计说明和详细图表。

对于任务单纯、条件简单、资料完备的次要铁路，可减少勘测设计阶段。