Мировая сеть ж. д. насчитывает около 1,3 млн. км. Она построена в основном во второй половине 19 – начале 20 вв. К 1913 г. ж.-д. сеть достигала 1,1 млн. км, в т. ч. в России – 71,7 тыс. км, в США – 410 тыс. км, Европе (без Европейской части России) – около 300 тыс. км. В 1922 г. в общей протяженности ж. д. мира, составлявшей 1,2 млн. км, 256 тыс. км, или 21,5%, были узкоколейные железные дороги, в т. ч. в Европе около 55 тыс. км, или 18%. К началу 21 в. сеть железных дорог США сократилась почти в два раза в связи с развитием других видов транспорта и слиянием железных дорог в результате ликвидации многих построенных частными компаниями параллельных линий, а также малодеятельных линий. Произошло также сокращение сети в большинстве европейских стран. При этом узкоколейных ж. д. осталось около 5 тыс. км. В то же время во многих других странах продолжалось новое ж.-д. строительство. В СССР ж.-д. сеть удвоилась, достигнув в 1991 г. 148,2 тыс. км. В 2002 г. протяженность сети ж. д. составила (тыс. км): в России — 85,5; США – порядка 230 (в т. ч. ж. д. I класса 160,5), Канаде 49,8 (2001 г.); в Европе (без ж. д. государств – участников СНГ) – 229,8, в т. ч. в Германии – 36, Франции – 29,4, Польше 20.1, Великобритании – 16,4, Италии – 16,4, Испании – 13,8, Швеции – 10,9; в Азии, в т. ч. в Китае – 59,1, Индии – 63, Японии 20.2. В связи с быстрым развитием автомобильного, воздушного и трубопроводного транспорта доля железных дорог в перевозках сократилась, хотя объемы их перевозочной работы в большинстве стран возросли.
В особенно сложном положении оказались европейские ж. д., в основном в связи с очень большим ростом автомобильных перевозок, худшими конкурентными условиями на рынке транспортных услуг, большим удельным весом в перевозочной работе пассажирских перевозок (в среднем по Европе — около 49%). В странах Европейского Союза (ЕС), в который в 2001 г. входили 15 стран с ж.-д. сетью 150,4 тыс. км, на автоперевозки приходилось 44% всего рынка грузоперевозок, на морской каботаж – 41%, на железные дороги – 8%, на внутренние водные пути – 4%. В общем пассажирообороте доля ж. д. составила 6%. При этом с 1970 г. по 2001 г. грузооборот ж. д. уменьшился с 283 млрд. до 241 млрд. ткм, а их доля в общем грузообороте сократилась с 21,1% до 8,4%. В США грузооборот ж. д. за этот период возрос почти в два раза, а их доля в общем грузообороте всех видов транспорта возросла с 33,8% в 1970 г. до 41,7% в 2001 г.
В условиях развития европейской интеграции, сложного финансового положения ж. д., учитывая их важные преимущества, высокую безопасность и экологическую чистоту, в 1991 г. ЕС была принята директива 91/440, согласно которой требовалось: придать национальным ж.-д. системам полную хозяйственную самостоятельность; оздоровить их финансовое положение и списать (либо реструктурировать) их долгосрочную задолженность; отделить владение и управление инфраструктурой от эксплуатационной деятельности (по крайней мере в финансовой сфере); гарантировать на справедливых коммерческих условиях свободный доступ третьих фирм (сторонних компаний) к пользованию путевой инфраструктурой и др. Однако в государствах, реализующих в той или иной мере установки директивы ЕС, не было достигнуто желаемых результатов в части увеличения объемов перевозок, повышения эффективности работы и т. д. В ряде стран ж.-д. администрации считают нецелесообразным реализацию отдельных положений директивы ЕС (особенно разделение функций управления перевозочным процессом и инфраструктурой, поскольку это снижает управляемость и эффективность работы ж. д.). Реформирование ряда ж. д. стран СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии осуществляется по собственным программам.