1909年9月24日，第一条由中国人自行设计，投入运营的铁路正式全线开通，它就是由詹天佑主持修建并负责的京张铁路。它连接北京丰台区，经八达岭、居庸关、沙城、宣化等地至河北张家口，全长约200公里，1905年9月开工修建，于1909年建成。是中国首条不使用外国资金及人员，由中国人自行设计，投入营运的铁路。这条铁路工程艰巨。现称为京包铁路，以前的京张段为北京至包头铁路线的首段。

2018年1月，京张铁路正式入选中国工业遗产名录。

发表主持

在1905年，詹天佑主持修建中国铁路的建议，即京张铁路，经4年时间受众人接受，詹天佑从此拉开了建造中国铁路的序幕。

筹集资金

早在1899年之前，俄国就曾提出修筑由恰克图经库伦、张家口到北京的铁路，当时清廷未许。1903年，商人李明和、李春相继奏请招集股银承修京张铁路，但股银有外国资本渗透之嫌疑被拒。又有商人张锡玉奏请商办，因其意不明被驳。自此，再无人提及京张铁路商办。

此时，朝廷中开始出现官办的呼声。当时正值关内外铁路（1907年改称京奉铁路）运营良好，盈利颇丰。时任直隶总督兼关内外铁路总办的袁世凯与会办胡熵棻提出，利用关内外铁路的营业收入来修筑京张铁路。

按照袁世凯的计划，最初预算的500万两白银，从关内外铁路收入中每年支出100万两，拨付四年，另有关内铁路拨还款80多万两即可筹齐。但最终预算超出700万两，因此他计划将购置车辆的款项另作奏请，办公费用则从第一段工程完工通车营业额中周转。但后来的资金到位情况似乎要更为顺利些。

1905年7月7日，即预算上奏后的二十多天后，詹天佑和总办陈昭常就到预存关内外铁路营业收入的天津汇丰银行提取了1400000元（合银100万两）。随着工程的进展，预计的每年100万两银已不能应对工程需要，袁世凯又奏请在原来的基础上每年追加30万两，仍由关内外铁路收入盈余支付。1906年到账金额为银1559879.663两。

开工建设

1905年9月4日，铁路正式开工修建，12月12日开始铺轨。京张铁路“中隔高山峻岭，石工最多，又有7000余尺桥梁，路险工艰为他处所末有”特别是“居庸关、八达岭，层峦叠嶂，石峭弯多，遍考各省已修之路，以此为最难，即泰西诸书，亦视此等工程至为艰巨”。

“由南口至八达岭，高低相距一百八十丈，每四十尺即须垫高一尺。”中国自办京张铁路的消息传出之后，外国人讽刺说建造这条铁路的中国工程师恐怕还未出世。

建设难度

詹天佑亲率工程队勘测定线，由于清政府拨款有限，时间紧迫，詹天佑从勘测过的三条路线中选定由西直门经沙河、南口、居庸关、八达岭、怀来、鸡鸣驿、宣化至张家口。当年修建京张铁路最困难的一段是南口至八达岭一带的，不单地势险峻，而且坡度很大。

全程分为三段，第一段丰台至南口段，于1906年9月30日全部通车，第二段南口至青龙桥关沟段，关沟段穿越军都山，最大坡度为千分之三十三，曲线半径182.5米，隧道四座，长1644米，采用“人”字形铁路，（有两边火车头，一边拉，一边推。到了拐弯处就反过来）工程非常艰巨。

就在铺轨的第一天，一列工程车的一个车钩链子折断，造成脱轨事故。这一下成了中国人不能自修铁路的证据，各种诽谤中伤纷至沓来。但詹天佑使用了自动挂钩法，终于解决了这个问题。第一段工程全部通车，第二段工程同时开始。

难关就在第二段，首先必须打通居庸关、五桂头、石佛寺、八达岭四条隧道，最长的八达岭隧道1092米。只在靠工人的双手，其困难程度可以想见。采用南北两头同时向隧道中间点凿进的同时，采用竖井方法挖掘，中部开凿两个直井，分别可以向相反方向进行开凿，增加工作面，依靠人力建成了这条中国筑路历史上的第一条长大隧道。京张铁路最为人所知的工程是为克服南口和八达岭的高度差而修建的青龙桥车站人字形铁路。克服了重重困难，在1908年9月完成了第二段工程。

关沟段第三段工程的难度仅次于关沟，首先遇到的是由七根一百英尺长的钢梁架设而成的怀来大桥，这是京张铁路上最长的一座桥。1909年4月2日火车通到下花园。下花园到鸡鸣驿矿区岔道一段虽不长，工程极难。右临羊河，左傍石山，山上要开一条六丈宽的通道，山下要垫高七华里长的河床。1909年9月24日通至张家口市，由于詹天佑正确地指挥，及时建成。胜利完成了第三段工段。

京张铁路从1905年9月4日正式开工，到1909年10月2日在南口举行通车典礼，仅用了4年的时间，京张铁路的建设期比预定计划提前了两年。按当初预算，京张线施工以及购置机车、车辆的费用为白银729万两，实际仅用了约700万两。

这不仅要有精确的计算和正确的指挥，还要有新式的开山机、通风机和抽水机。前者对詹天佑都不成问题，而后者当时中国全都没有，只靠工人的双手，其困难程度可以想见。

建成通车

1909年8月11日京张铁路建成，10月2日通车，共修建四年整。是中国首条不使用外国人员，由中国人自行建设完成，投入营运的干线铁路。由当时的清政府任命詹天佑为京张铁路局总工程师（后兼任京张铁路局总办）。施工时间比原定缩短了两年；而建造成本亦比原来预算（729万两白银）节省了20多万两白银。

1911年11月，张家口至阳高段完工。长56.6公里的阳高至大同段线路因辛亥革命爆发而停工，1912年12月正式复工，1914年1月阳大段通车。

1914年3月，全长44.8公里的大同至丰镇段开工，1915年9月通车。

1915年6月，北京环城线开工，同年12月完工。环城线由北京西直门站开始，沿北京城的北城墙，自北向东，连接至京奉铁路东便门站，全长12.6公里。

大丰段竣工后，本应继续向西续建，但因军阀混战，续建工程被迫中断。

1918年4月，为了解决所需路煤燃料，京绥铁路局在大同新建了至烟煤产区口泉的口泉支线，线路全长19.18公里，同年9月通车。

12月在河北宣化建设了宣化至水磨坊对岸，长8.65公里的水磨支线，该支线为运输烟筒山铁矿矿砂的轻便铁路，后因铁矿公司倒闭，于1922年被拆除。

在停工长达四年之久后，1919年8月，全长240.3公里的丰镇至绥远段线路开工，铁路线进入绥远境内。1921年5月1日全线完工，更名为平绥铁路（北平-归绥）。

1920年，在平绥铁路全线开通仅5个月之后，149.6公里的绥远至包头段开始修建。线路自绥远向西，在大青山南麓与大黑河之间，经毕克齐、察素齐、陶思浩、萨拉齐至包头北重站。1923年1月完工通车，至此该路全线建成，当时全长817.9公里。

1921年5月1日，当时的北洋政府，又修建了张家口至绥远路段，更名为平绥铁路。

1922年，青龙桥火车站矗立了詹天佑铜像。

1923年，在京张铁路的基础上，通过两次展筑延伸到包头，改称为京包铁路。京张铁路成为北京及包头的京包铁路的首段。

1939年6月，日本占领期间，为了运输煤炭资源，在包头至召沟间建设了大青山支线，全长41.4公里，工程于1940年7月建成，1945年该支线被拆除。1939年9月，日本在原有京门铁路基础上，为掠夺大台一带的煤炭资源，修建了京门铁路延长线，即大台支线，该线路起自京门铁路门头沟站，向西经色树坟站、过落坡岭站至大台站，全长30.4公里，工程于1940年5月完工。

1940年12月，为了掠夺龙烟煤矿的煤炭资源，日本修建了宣庞支线（今宣庞铁路），支线全长40公里，走向从宣化向东略北，至庞家堡止。该支线前后施工长达四年，最终于1944年12月全线完工。