铁科院始建于1950年，是我国铁路唯一的多学科、多专业的综合性研究机构。按照国家科技体制改革的总体部署，根据铁道部《关于铁道部科学研究院转制方案的批复》（铁政法函[2000]461号）要求，2000年开始由事业单位转制为企业单位。目前已发展成为集科技创新、技术服务、成果转化、咨询监理、检测认证、人才培养等业务为一体的大型科技型企业。
铁科院下设17个单位，包括机车车辆研究所、铁道建筑研究所、通信信号研究所、运输及经济研究所、金属及化学研究所、电子计算技术研究所、节能环保劳卫研究所（铁路节能环保技术中心、铁路卫生技术中心）、标准计量研究所（铁道部产品质量监督检验中心、中铁铁路产品认证中心、国家轨道衡计量站、国家铁路罐车容积计量站）、科学技术信息研究所、基础设施检测研究所（铁道部基础设施检测中心）、铁道科学技术研究发展中心、国家铁道试验中心、铁道技术研修学院（铁路继续教育培训中心）、铁科院（北京）工程咨询有限公司、深圳研究设计院、后勤服务中心、嘉苑饭店。院属全资公司32个、控股公司7个。
铁科院现有职工5800余人。其中中国工程院院士2人，双聘院士1人；百千万人才工程国家级人选2人，享受国家政府特殊津贴的科技人员193人，现任铁路专业技术带头人22名。
铁科院拥有亚洲唯一的国家环行铁道试验基地，以及国家铁路智能运输系统工程技术研究中心、高速铁路系统试验国家工程实验室、高速铁路轨道技术国家重点实验室、机车和动车组牵引与控制国家重点实验室、国家城市轨道交通装备试验线等5个国家级实验室，装备有各类专业实验室40余个，实验装备6991台套。
铁科院是国内首批获得博士、硕士学位授予权的单位，现为“交通运输工程”和“岩土工程”两个一级学科博士学位授予单位，拥有博士后流动站2个、博士学位授予点6个、硕士学位授予点17个，博士生导师91名，硕士生导师159名。是我国首批20家国家级专业技术人员继续教育培训基地之一。
铁科院是国家高新技术企业，通过了质量、环境、职业健康和安全管理三体系认证。拥有环境影响评价等设计、咨询、评价资质8个，所属主要实验室均通过了中国合格评定国家认可委员会实验室认可（CNAS）及中国国家认证认可监督管理委员计量认证（CMA）。铁科院现为国际铁路联盟（UIC）会员单位，国际标准化组织（ISO）铁路应用技术委员会的中国技术对口单位，与20多个国家和地区的铁路科研机构和组织建立了长期联系。
建院60余年来，铁科院立足铁路运输主战场，围绕铁路建设及运输生产重点领域，开展了大量重大、关键技术攻关与试验研究，取得了3300多项科研成果，获得825项各类科技成果奖，其中国家级科技奖176项，省、部级科技奖649项，为推动中国铁路科技进步做出了重要贡献。
近年来，铁科院坚持“行业服务为立院之本、成果转化为兴院之策”建院方针，不断加快了企业发展步伐。大力加强科技创新和行业技术服务力度，在高速铁路建设及运营维护、装备现代化、既有线提速、重载运输、安全和信息化等方面取得了一批具有世界先进水平的创新成果，高质量完成了京沪、武广、京津等中国所有已开通高速铁路和客运专线的联调联试工作，在运输组织、技术标准、信息咨询、质检认证、基础检测、节能环保、技术培训等方面为铁路行业提供了优质高效的技术服务。大力推进科技成果产业化、工程化转化步伐，建设了移动装备、工务工程、通信信号、节能环保4个高新技术成果转化基地，形成了以移动装备、工务工程、通信信号、节能环保、信息化、咨询监理、技术服务等为代表的核心支柱产业，取得显著经济效益，经济实力得到快速提升。
在服务中国铁路发展的同时，铁科院始终把城市轨道交通作为重要发展领域，依托多年来积累的铁路技术优势，在城市轨道交通领域开展了大量基础性、应用性研究，承担了大量城轨交通政策研究、标准制定、装备国产化、工程咨询监理、试验检验、产品认证和人才培训等任务，在中国城市轨道交通领域具有较大影响力。
进入新的历史时期，铁科院将围绕中国铁路建设运营需要，不断提升科技创新能力、提高技术服务水平、加快科技成果转化、深化机制体制改革、强化创新人才队伍建设，努力开创科学发展新局面，为推动中国铁路科学发展做出新的更大贡献。
