1950年3月,铁道部在唐山成立铁道技术研究所,该所随即迁京,成为中国铁道科学研究院的前身。其所属的土木研究组由原在北京和由大连迁京的工作人员组成,并逐步扩建成为6个专业研究组,承担铁道部下达的有关新建铁路和旧线改造技术的初期研究任务。

1958年1月,铁道建筑研究所在此基础上正式成立。当时,科研队伍和工作条件已具规模,研究领域逐步扩大。到1985年改制前,全所共设有铁路设计、线路、桥梁、路基土工、混凝土、隧道、水工水文、木材、养路机械化、爆破、抗震和防护工程等12个研究室,建成各类实验室10个,其中5个具有当时国内一流水平。全所由早期的数十人增至近400人,成为专业齐全、设备配套、技术力量雄厚,与铁路建设和运营联系密切,在路内外颇具影响力的专业研究所。

铁建所建所伊始就遵循科研为铁路运输事业服务的方针,以不断提升既有铁路干线运输能力和新建铁路技术水平为己任,坚持科研工作深入现场,坚持与生产单位协作,先后推出多种新型轨道结构和部件,多种型式的预应力混凝土桥梁、拴焊钢梁、特殊土、地基处理和筑路技术,高性能混凝土配制工艺,小型养路机械,土石方爆破技术和有关铁路设计、桥渡设计、隧道设计的主要参数,以及相关规程规范等一系列基础性、创新性的重大成果。

从1965年起,铁建所接受西南三线铁路建设任务,大多数科研人员“下楼出院”,成为“预应力混凝土梁”、“拴焊钢梁”、“无缝线路”、“整体道床”、“软土”和“隧道施工”等多个战斗组的主力,长期工作在第一线。即使在“文革”期间,工作环境极其困难的情况下,科研人员始终坚守岗位,努力攻克技术难关,实现了大跨度预应力混凝土桥梁技术的突破和新型拴焊钢梁的开发应用,以及软土地基处理、静力触探、松软岩层隧道施工、隧道内混凝土轨枕板和整体道床、山区铁路铺设无缝线路、岩土爆破等一系列新技术的应用,为建成举世瞩目的成昆、贵昆铁路作出了突出贡献。铁建所还完成了十多次核爆炸地下工程效应试验,火箭撬滑轨试验,为工程设计提供了必要的参数;完成了青藏铁路工程前期混凝土材料耐久性长期观测和盐湖地区盐渍土路堤工程试验研究,为西(宁)格(尔木)段的建设发挥了科研工作的先行作用。

1978年,铁建所被铁道部评为全国铁路大庆式企业,并被授予全路百面红旗单位奖;同年在全国科学大会上作为先进记铁受到奖励。

1985年科技体制改革后,铁建所实行所长负责制,保留了各研究室的建制,并根据形势、任务的需要,对个别室进行了撤、并调整,先后组建了爆破公司、路通公司、铁锋公司和深圳办事处等技术经济实体。1997年,铁建所与工程设计院整建制重组成立的工程研究设计院,具有工程建设监理、工程咨询、环境影响评鉴和单位工程设计甲级资质等。

2002年1月,随着铁科院转企改制,铁建所由事业单位转制为科技型企业在重载铁路方面,完成了“重载线路配套技术研究”、“75公斤/米轨道结构综合技术配套与试验”、“减轻重载列车钢轨磨耗的研究”、“即有线重载路基基床质量评估”、“25吨轴重对线、企桥影响的研究”和大秦线万吨重载类列车试验,为开行重载列车创造了条件;载准高速铁路方面,完成了“广深准高速行车线路技术”、“线桥现状评估、检测及加固技术”、“新型道岔:、”跨区间无缝线路”、“线、桥管理与维修标准”、“振动噪声评估与治理措施”和正线开通前的安全评估试验,为我国第一条准高速铁路建成通车提供略微技术保证;在高速铁路方面,完成了“高速铁路线、桥、隧设计参数选择的研究”、“高速铁路线桥结构与技术条件(标准)的研究”、“高速铁路线、桥、隧、战暂行规定”提出了高速铁路选线、轨道、路基、桥梁、隧道和道岔的设计参数建议值,为京沪高速铁路提供设计依据;载既有线提速方面,完成了“提速线路技术装备、养护维修标准研究”及提速综合试验,为“先行号”、“北戴河号”等快速列车的开行创造了条件;在行车安全技术方面,参加大秦线、南浦线货物列车脱轨试验,为分析脱轨原因提供了依据,研制了新型轨检车、列车接近安全防护报警系统、低接头平轨机、超声波桥梁冲刷测探装置和防冻土工聚合物材料等,为保证列车安全运行起到重要作用。

在为铁路运输服务的同时,铁建所还面向社会开展技术开发、技术咨询、技术服务和技术转让工作;开发了轨道衡、轨检车、桥梁支座和混凝土外加剂等一批拳头产品,软基处理、工程爆破、桩基检测等一系列优势技术;先后承担了广深高速公路,深圳、珠海国际机场,京九铁路孙口黄河大桥、宁波大榭岛跨海大桥、三峡工程西陵长江大桥、京九铁路、广州地铁工程、深圳妈湾电厂土石方工程、北京动物园大型海洋生物馆、预应力管桩厂、蒙古国及国内十余家轨枕厂等数百项工程的设计、监理、检测和环评任务,实现科技成果向生产力的转化,取得了良好的社会、经济效应。