2005年3月18日，时任铁道部部长刘志军宣布：撤销全路所有铁路分局，实行铁路局直接管理站段的体制。同时新成立太原、西安、武汉3个铁路局。调整后，铁道部共有18个铁路局，分别是：哈尔滨铁路局（管辖内蒙东部）、沈阳铁路局、北京铁路局、太原铁路局、呼和浩特铁路局、郑州铁路局、武汉铁路局、西安铁路局、济南铁路局、上海铁路局、南昌铁路局、广州铁路（集团）公司、南宁铁路局（原柳州铁路局，2007年迁至南宁）、成都铁路局、昆明铁路局、兰州铁路局、乌鲁木齐铁路局、青藏铁路公司。

2013年3月14日第十二届全国人民代表大会第一次会议决定拆分原铁道部，实行政企分开，组建国家铁路局和中国铁路总公司。国家铁路局由交通运输部管理，承担铁道部的部分行政职责，负责拟订铁路技术标准、监管铁路安全生产、服务质量和工程质量等。

2013年3月14日第十二届全国人民代表大会第一次会议通过关于国务院机构改革和职能转变方案的决定，方案提出，将铁道部拟订铁路发展规划和政策的行政职责划入交通运输部。交通运输部统筹规划铁路、公路、水路、民航发展，加快推进综合交通运输体系建设。组建国家铁路局，由交通运输部管理，承担铁道部的其他行政职责，负责拟订铁路技术标准，监督管理铁路安全生产、运输服务质量和铁路工程质量等。组建中国铁路总公司，承担铁道部的企业职责，负责铁路运输统一调度指挥，经营铁路客货运输业务，承担专运、特运任务，负责铁路建设，承担铁路安全生产主体责任等。同时不再保留铁道部。

而新成立的国家铁路局则按照区域成立了7个地区铁路监督管理局：沈阳铁路监督管理局、上海铁路监督管理局、广州铁路监督管理局、成都铁路监督管理局、武汉铁路监督管理局、西安铁路监督管理局、兰州铁路监督管理局。而北京地区的铁路监督职能则暂由国家铁路局直接管理。