Советский период

Общая протяженность железных дорог на территории Казахстана к 1918 году достигла 2 575 км.

Первой железнодорожной стройкой в советский период стал построенный в 1920—1922 годах участок Петропавловск-Кокчетав. Который затем в 1926—1931 годах был продолжен через станции Курорт-Боровое и Акмолинск до Караганды, его общая длина превысила 700 км. В 1924 году была создана железнодорожная линия Кулунда — Павлодар. Для развития нефтепромыслов Эмбы в 1926 году была построена узкоколейная дорога Гурьев — Доссор.

Эпохальным событием стало продолжавшееся в 1927—1930 годах строительство Туркестано-Сибирской магистрали протяженностью 1444 км. Она связала Казахстан с Сибирью и способствовала экономическому развития республики и освоению многих пустынных земель.

В 1930-е годы были также построены участки: Караганда —Балхаш (490 км) (центральный Казахстан), Чимкент — Ленгер (юг Казахстана), Локоть-Защита (235 км) (казахстанский Алтай), затем продолженная до Лениногорска и Зыряновска.

В 1936—1939 годы проложен участок, посредством которого Казахстан стал связан с Центральной Россией, — Уральск — Илецк с выходом на Саратов.

В годы Великой Отечественной войны продолжалось строительство стратегически важных железнодорожных магистралей, таких как: магистраль Гурьев — Кандагач-Орск (1936—1944), связавшая нефтепромыслы Эмбы с Уралом и улучшившая сообщение между рядом регионов России; линия Акмолинск-Карталы (1939—1943), обеспечившая, в частности, эффективную доставку угля Караганды на Южный Урал; участки Коксу-Текели-Талдыкорган и Атасу-Каражал. Протяженность казахстанских стальных магистралей достигла 10 тысяч км. Период Великой Отечественной войны отмечен и созданием на железных дорогах Казахстана производственной базы по ремонту подвижного состава и путевого хозяйства.

Трансказахстанская магистраль соединяется с Турксибом у станции Чу (Шу).

К 1950 году был построен участок Моинты-Шу (440 км). Таким образом. Транссибирская магистраль соединилась с Туркестано-Сибирской и образовалась первая меридианная линия, прошедшая через всю территорию республики — Трансказахстанская железнодорожная магистраль(Петропавловск — Кокчетав — Акмолинск — Караганда — Шу).

В 1950-х годах происходило интенсивное строительство железных дорог в северных и центральных регионах Казахстана. В 1955—1961 годах создана линия Есиль — Аркалык (224 км), к 1959 году — Кустанай — Тобол, к 1960 году — Тобол — Джетыгара. За 1950-е годы плотность железнодорожной сети Казахстана увеличилась вдвое.

В 1960-х годах проложены участки Макат — Мангышлак и Мангышлак — Узень, (общая длина почти 900 км).

В 1964 году был электрифицирован первый в Казахстане участок пути (Целиноград — Караганда). С этого началась активная электрификация казахстанских железных дорог.

В Степногорске была запущена городская электричка.