Dzelzceļš kā transporta veids Latvijas teritorijā sāka attīstīties 19. gs. 60. gados līdz ar sociālajām un ekonomiskajām reformām Krievijā un kļuva par galveno atbalstu Latvijas ostām un tautsaimniecības nozarēm. 19. gs. 60. gados Krievijas valdība lielu uzmanību pievērsa maģistrālo dzelzceļu celtniecībai. 1857. gadā Krievijā tika izveidota Galvenā dzelzceļu sabiedrība, kura realizēja dzelzceļu politiku un vadīja galveno «labības» maģistrāļu būvniecību, lai nodrošinātu preču eksportēšanu caur Melnās jūras ostām. Produkcijas realizācijas tirgus bija Eiropā. Tāpēc tika meklētas citas iespējas savienot Pievolgas, Piedņepras un Ukrainas lauksaimniecības rajonus ar Eiropu. To varēja nodrošināt, savienojot jau minētos rajonus ar Baltijas jūras ostām - Liepāju, Rīgu, Pēterburgu un Ventspili, kas nodrošinātu ne tikai lētāku, bet arī ātrāku preču apgrozību. Līdz ar to dzelzceļa maģistrāļu celtniecības politika Krievijā ietekmēja arī Baltijas provinces. Šo jautājumu risināšanai tika izveidota speciāla komisija Satiksmes ministrijā, kuras uzdevums bija izstrādāt priekšlikumus par dzelzceļu līniju būvniecību uz Baltijas ostām. Lai iegūtu dzelzceļu celtniecībai nepieciešamos lielos ilgtermiņa kapitālieguldījumus, valdība dzelzceļu transportam piesaistīja ārzemju kapitālu un sniedza valsts aizdevumus, tiešus vai segtus ar valsts garantijām. Šādas politikas rezultātā 19. gs. 60. - 70. gados dzelzceļu būvēs ieguldīto kapitālu veidoja valsts aizņēmuma obligācijas un privātā kapitāla akcijas.

Latvijā visaktīvākie dzelzceļa celtniecības ierosinātāji bija Rīgas tirgotāji. Jau 1853. gadā Rīgas - Daugavpils (Dinaburgas) akcionāru sabiedrība uzsāka privātkapitāla dzelzceļa līnijas būves organizēšanu. Valdības apstiprinātie noteikumi 1857. gadā bija samērā izdevīgi. Tomēr tiem pietrūka nepieciešamais kapitāla daudzums un dzelzceļa būvniecībai nepieciešamie līdzekļi tika savākti, piesaistot ārzemju privāto kapitālu, kā arī izdodot valsts aizņēmuma obligācijas. 1861. gadā tika atklāta satiksme starp Rīgu - Daugavpili (Dinaburgu).

Pirmās nozīmīgās maģistrāles Pēterburga - Varšava (1860.), Rīga - Daugavpils (Dinaburga) (1861.) - Vitebska (1868.) - Orla (1868.) - Caricina (Volgograda) (1871.) sasaistīja Baltijas ostas ar Iekškrievijas tirgu - labības klēti un rūpniecisko reģionu, kā arī nodrošināja lauksaimniecības un rūpniecības produkcijai plašu realizācijas tirgu. 1867. gadā pēc ilgstošām neveiksmēm beidzot izdevās uzsākt Rīgas - Jelgavas dzelzceļa būvi. Rīgas - Jelgavas līnijas (1873.) sasaiste ar Liepājas - Romnas maģistrāles Mažeiķu staciju un Rīgas - Tukuma (1877.) līnijas izbūve noslēdza pirmo dzelzceļa tīkla attīstības posmu Latvijas teritorijā. 1877. gadā dzelzceļa tīkla kopgarums sasniedza 799 km. Visu šo līniju darbības uzdevums bija nodrošināt ne tikai preču plūsmu no Iekškrievijas rajoniem, bet veikt arī pasažieru pārvadājumus. Starp trim vietējām dzelzceļa līnijām 19. gs. beigās vadošā vieta preču pārvadāšanā bija Rīgas - Dinaburgas, bet pasažieru pārvadāšanā Rīgas - Tukuma dzelzceļam.

Līdz ar kravu apjoma pieaugumu 70. gadu sākumā arī Rīgas mezglā notika nemitīgi pārkārtojumi kustības uzlabošanai: tika izbūvēti vairāki jauni sliežu ceļi, kā arī atzarojumi uz Krievu - Baltijas vagonu rūpnīcu, Kuzņecova porcelāna fabriku, pilsētas gāzes rūpnīcu u. c. rūpniecības objektiem, kā arī jaunajām preču noliktavām ostas rajonā, Mīlgrāvī (1872.), Andrejsalā, pārņemts Bolderājas dzelzceļš (1873.), un uzbūvēts dzelzceļa tilts pār Daugavu (1871. - 1872.).

Baltijā strauji attīstījās tās ražošanas nozares, kuras bija saistītas ar Iekškrievijas izejvielām un ražošanas apjoms orientēts uz visu Krievijas tirgu: metālapstrāde, mašīnbūve, ķīmiskā, pārtikas rūpniecība, kokapstrāde. Dzelzceļa līniju celtniecība veicināja transporta mašīnbūves un signalizācijas iekārtu ražošanu. Par lielāko šādas produkcijas ražotāju Baltijā kļuva Krievu - Baltijas vagonu rūpnīca (1869.), kas, piemēram, 1887. – 1888. gadā saņēma valsts pasūtījumu Pleskavas - Rīgas dzelzceļa celtniecībai, tāpat dzelzceļa vajadzībām iekārtas ražoja V. Jeckeviča un V. Mindela u.c. rūpnīcas.

80. gados Krievijas valdība samazināja dzelzceļu celtniecības apjomu. To noteica gan līdzekļu trūkums valsts kasē pēc krievu - turku kara, gan labības cenu samazināšanās. Tāpēc vairākkārtējs Baltijas tirgotāju, baņķieru un dzelzceļa sabiedrību mēģinājums iegūt tiesības turpināt būvēt Rīgas - Tukuma līniju līdz Ventspilij beidzās nesekmīgi.

90. gados Krievijā ražošanas apjoms palielinājās apmēram divas reizes, un tas bija vēl nepieredzēts rūpniecības uzplaukumu. Līdz ar to mainījās arī valsts dzelzceļa politika. Valsts ne tikai piešķīra koncesijas dzelzceļu būvei, bet ieguldīja arī savus līdzekļus to celtniecībai un sāka izpirkt atsevišķus privātos dzelzceļus. Šādas tiesības valstij bija garantētas visu dzelzceļa sabiedrību statūtos izņemot Carskoje Selo un Rīgas - Daugavpils (Dinaburgas) dzelzceļu sabiedrībām. Kā vienu no pirmajiem Baltijas provinces dzelzceļiem 1890. gadā valsts izpirka Liepājas – Romnu dzelzceļu, līdz ar to tā kontrolēja visu sliežu ceļu no Melnās līdz Baltijas jūrai. Maģistrāle Rīga - Dinaburga - Vitebska - Orla - Caricina piederēja dažādām akcionāru sabiedrībām. Dinaburgas - Vitebskas un Vitebskas - Orlas dzelzceļi darbojās ar zaudējumiem un valdība bija ieinteresēta tos pēc iespējas ātrāk izpirkt. 1894. gadā valsts pakāpeniski pārņēma savā īpašumā visu šo maģistrāli, ieskaitot Rīgas - Bolderājas atzaru. Šajā pašā gadā valsts īpašumā pārgāja arī Jelgavas dzelzceļa sabiedrība. 1895. gadā visus šos dzelzceļus apvienoja un pārdēvēja par Rīgas - Orlas dzelzceļu. 1896. gadā valstij izpērkot Rīgas - Tukuma dzelzceļu, arī to iekļāva Rīgas - Orlas dzelzceļā. Tā pārvaldē atradās 3 tūkst. km sliežu ceļa.

Izpērkot dzelzceļus, visa dzelzceļa saimniecība koncentrējās valsts rokās, ļaujot dzelzceļus izmantot valsts stratēģiskajiem mērķiem. Krievijas valdība varēja efektīvi realizēt valstij izdevīgu muitas un dzelzceļa tarifu politiku, ieviešot vienotus preču pārvadājumu tarifus un pazeminot kravu pārvadājumu tarifus lielos attālumos, tas veicināja kravu apgrozījuma pieaugumu, un pastiprināja privāto dzelzceļu ekspluatācijas kontroli.

Laikā no 1889. līdz 1901. gadam notiek jauns dzelzceļu celtniecības vilnis, kura rezultātā Krievijas dzelzceļa tīkls pieaug par 27 tūkst. km, bet Latvijas teritorijā dzelzceļa tīkla kopgarums sasniedza 1079 km. Dzelzceļu būvniecībā iesaistīja gan privāto, gan valsts kapitālu. Latvijas teritorijā šajā laikā valsts izbūvēja Rīgas - Pleskavas dzelzceļu (1889) un Vidzemes pievedceļu sabiedrība pirmo šaursliežu (750 mm) līniju Valka - Ipiķi, ar ko aizsākās pievedceļu būvniecība lauku rajonos. 1900. gadā, lai piegādātu Liepājas pilsētai kokmateriālus un lauksaimniecības produktus uzbūvēja pievedceļu Aizpute - Liepāja (1000 mm). Vēl lielāks preču apjoma pieaugums radīja situācijas, krās Rīgas un Liepājas ostas nespēja nodrošināt visu preču apjoma eksportu. Atrisinājums tam bija - sākt izmantot Ventspils ostu. 1897. gadā Ribinskas dzelzceļu pārdēvēja par Maskavas - Ventspils - Ribinskas dzelzceļu un tā uzdevums bija savienot Maskavu ar Ventspils ostu. Tajā pašā laikā tika pagarināta Rīgas - Tukuma līnija līdz Ventspilij (1901.), un izbūvēts Maskavas - Krustpils (1901.) dzelzceļa posms, savienojot Krustpili ar Tukumu (1904.), noslēdzās Ventspils - Maskavas - Ribinskas maģistrāles būve un attaisnojās maģistrāles ekonomiskā nozīme.

90. gados paplašinājās kravu piegādes ģeogrāfija un nomenklatūra, dzelzceļš bija galvenais kravu piegādātājs visām Baltijas ostām, izkonkurējot ūdenstransportu pat kokmateriālu piegādē. Ja 60jos vienā gadā caur Rīgas ostu izveda 7,4 miljonus pudu, tad 90jos - 52,5 miljonus pudu - labību, kokus, linus, metālus, malku, olas, linsēklas u.c. Procentuāli lielāko kravu apjomu nodrošināja Rīgas - Orlas un Rīgas - Pleskavas dzelzceļi (20,1%).

20. gs. sākumā notika atkārtota Rīgas mezgla rekonstrukcija, kuru veica «M. Zaicevs un I. Tarasovs». Būtiska nozīme tajā bija jaunā dzelzceļa tilta izbūvei 1902. - 1914. ( P.Vozņesenskis, A. Žibērs), sliežu ceļa pacelšana pilsētas daļā 2 līmenī, vairāku pārvadu izbūve.

Ekonomikas uzplaukums un dzelzceļu būve Latvijā veicināja transporta mašīnbūves un darbagaldu ražošanas pieaugumu. 1895. gadā tika nodibināta vagonu un mehāniskās rūpnīcas a/s «Fenikss». Ražojumu klāsts bija ļoti plašs - koka konstrukcijas dzelzceļa preču vagoni, kravas platformas, 1., 2. un 3. klases pasažieru vagoni, ledusvagoni. 1910. gadā «Fenikss» ražoja 25% no Krievijā būvētajiem vagoniem. Ventspils - Maskavas - Ribinskas dzelzceļa būve nodrošina milzīgu pasūtījumu Krievu elektrības sabiedrībai «Unions». «Felzers un komp.» dzelzceļa darbnīcām ražoja darbagaldus, «R. Pole» centrālās signalizācijas aparātus - centrālās pārmijas, semaforus.

No gadsimta sākuma līdz Pirmajam pasaules karam kopumā dzelzceļa tīkls Latvijas teritorijā palielinājās līdz 1941 km, no kuriem 49 km bija 1000 mm platuma un 365 km - 750 mm un pārējie 1524 mm krievu platuma.