京广铁路

前身

京广铁路原分为北南两段，以长江为界，分别为京汉铁路和粤汉铁路。两段铁路互不相通，直至1937年3月，武昌徐家棚站（今武昌北站）与长江北岸的刘家庙站（今江岸站）之间的铁路轮渡通航，令列车能够由广州直达北京，当时每列火车过江都要耗时5个多小时。
京汉铁路从北京到湖北汉口，最初称为“芦汉铁路”（卢沟桥至汉口），是清政府为图自强、实现近代化而兴筑的一条纵贯南北的大干线。1927年至1949年间因北京改称北平，京汉铁路也改称“平汉铁路”。1949年中华人民共和国成立后，恢复京汉铁路之名。
粤汉铁路从广州市到武汉市，途径广东省、湖南省和湖北省的铁路，全长1095.6公里。线路从1900年开始动工，但由于资金紧张，一直到1910年才有实质性的进展；又由于沿线地质复杂、局势动荡，铁路只能分为若干段修筑、通车，一直到1936年才全线贯通。开通后，本线和京汉铁路隔江相望；虽然没有直接的连接，但是旅客和货物都会通过轮渡来往江两岸的火车站，以继续行程，实质上形成了一条沟通北京和广州的通道。1957年10月25日，长江大桥通车，两条干线成功接轨，并合并为京广铁路。

成立

1957年10月15日，建设历时两年的武汉长江大桥通车后，京汉铁路和粤汉铁路两条铁路接轨，并改名为京广铁路。大桥通车一年后，武汉的铁路轮渡便宣告停航。

复线建设

1950年代开始京广铁路复线建设。北京至汉口段在1954年4月开始建设，1950年代末完成。1956年底，铁道部开始研究武昌至广州段的技术改造和复线建设问题，1958年11月5日率先开始京广线蒲圻至衡阳段复线工程，受文革影响导致工程进度缓慢，武汉至衡阳段在1971年12月才建成第二线。衡阳至广州段复线工程（又称衡广复线工程）在1960年曾一度停工，1975年复工，衡广复线工程是中国第七个五年计划的重点铁路工程，总投资32.1亿元人民币，整个工程由衡阳枢纽、广州枢纽、衡阳至韶关复线、韶关至广州复线和郴州至韶关电气化区段5个部分组成。全段施工难度最大、位于南岭山脉的大瑶山隧道，从1981年11月起动工，全长14.3公里，1987年5月6日贯通，其长度位居当时中国最长的铁路隧道（今第13位）、世界双线铁路隧道第十位。1988年12月16日，衡广复线通车，同时京广铁路复线建设宣告完成。而由于大瑶山隧道的建成，铁路无需再沿山势险要的武江沿岸迂回运行，列车运行速度大大提高，自此乐昌至坪石的老线成为后备线路，仅有少数通勤列车及旅游小火车通行。

电气化

京广铁路的电气化工程于1990年代开始，采取分段建设、分段开通的方式。其中郑州至武昌段先于1992年12月完成，北京至郑州段工程于1993年开始，1998年8月8日完成，武昌至广州段工程于1998年2月开始，2001年9月1日完成。
2006年7月，受强烈热带风暴“碧利斯”影响，广东省境内的京广铁路张滩- 乐昌- 安口段多处出现严重洪涝灾害，造成铁路运输中断，近百趟列车延误或停运，更有列车被洪水围困。同时武江暴涨的洪水更严重破坏了乐昌—坪石的一段老京广线，从此这段老线无法通行列车。随着乐昌峡水利枢纽工程即将截流，乐昌—坪石的这段老京广线将和大长滩、大源、小滩等车站同被武江水淹没。
为配合中国铁路第六次大提速，京广铁路信阳至陈家河段提速改造工程在2005年11月动工，总投资20亿元人民币，其中长达5708米的鸡公山铁路隧道工程李家寨至武胜关段率先在2007年1月23日开通，而余下路段也在2007年3月26日贯通，列车从此改走长83公里的新线，并停靠新建的车站，包括广水站。原广水站改称广水西站。
春节期间，京广铁路武广段，也即原来的粤汉铁路段，运输非常紧张，春运高峰期，株(株洲)衡(衡阳)间平均每10分钟就有一趟客车，成为全国铁路列车密度最大、通过能力最紧张的地段，且武广高铁通车后仍旧如此。