铁路主要技术标准有铁路等级、设计速度、正线数目、最小曲线半径、坡度（最大坡度或限制坡度）、到发线有效长度等。

根据铁路在路网中的作用、性质、设计速度和客货运量等条件，中国铁路等级划分为高速铁路、城际铁路、客货共线铁路和重载铁路。不同等级铁路的设计速度关系到铁路的运输能力，动车组和机车车辆运营等运营指标以及工程投资、运输成本等经济指标，最高设计速度还是确定线路平面最小曲线半径、缓和曲线长度、夹直线和圆曲线最小长度以及竖曲线半径等标准的主要技术参数。设计速度一般依据项目在铁路网中的作用、运输需求、工程条件等因素综合比选后确定，当线路沿线运输需求或地形条件差异较大，且有充分的技术经济依据时，设计速度可分路段选定。高速铁路设计速度可为350千米/时、300千米/时、250千米/时，城际铁路设计速度可为200千米/时、160千米/时、120千米/时，客货共线铁路设计速度可为200千米/时、160千米/时、120千米/时、100千米/时、80千米/时，重载铁路设计速度可为100千米/时和80千米/时。

铁路正线数目：新建高速铁路、城际铁路按双线设计；客货共线铁路依据设计速度、地形条件以及近远期年客货运量确定，设计速度为200千米/时时，应一次修建双线；平原、丘陵地区和山区近期年客货运量分别大于或等于35兆吨和30兆吨时，宜一次修建双线；重载铁路则按近远期年运量确定单、双线，近期年运量大于或等于60兆吨时，宜一次修建双线。

最小曲线半径关系列车运行安全性和稳定性，并直接影响铁路建设费和运营费。需综合考虑铁路运量和行车速度，以及地形和地质情况，经比选确定。最大（限制）坡度对于线路走向、线路长度、车站分布、工程投资、输送能力和运营指标等都有决定性的影响，设计时综合考虑铁路运量、自然条件、牵引动力、投资效益等因素后确定。

高速铁路和城际铁路到发线有效长度，由列车编组长度和列控系统要求计算确定。高速铁路到发线有效长度一般为650米。客货共线铁路到发线有效长度根据运输需求和货物列车长度确定，一般为1050米、850米、750米、650米等。重载铁路到发线有效长度根据牵引质量、机车车辆类型等因素计算确定。

客货共线铁路和重载铁路主要技术标准，除通用技术标准外，还包括：牵引种类、机车类型、牵引质量、闭塞类型和设计轴重（重载铁路）。

对于客货共线铁路，将其划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个等级。在铁路网中起骨干作用，或近期年客货运量大于或等于20兆吨的铁路为Ⅰ级铁路；在铁路网中起联络、辅助作用，或近期年客货运量小于20兆吨且大于或等于10兆吨的铁路为Ⅱ级铁路；为某一地区或企业服务、或近期年客货运量小于10兆吨且大于或等于5兆吨的铁路为Ⅲ级铁路；为某一地区或企业服务、或近期年客货运量小于5兆吨的铁路为Ⅳ级铁路。

牵引种类、机车类型和牵引质量三者之间相互关联，相互影响。牵引种类通常依据铁路网与地区牵引动力规划、线路特征等综合确定。不同的牵引种类有其不同的机车类型系列，机车类型对牵引定数、运输能力和行车速度有直接影响。货物列车的牵引质量与牵引种类、机车类型、限制坡度、到发线有效长度等标准密切相关，直接影响铁路的运输能力，并对工程投资、运营成本、运输效率等技术经济指标产生影响。

铁路闭塞是保证行车安全，提高运营效率和加强通过能力的重要设备之一。闭塞类型主要有自动闭塞、自动站间闭塞和半自动闭塞，通常双线铁路采用自动闭塞，单线铁路采用自动站间闭塞或半自动闭塞，且同一区段内采用一种闭塞类型。

对于重载铁路，设计轴重一般根据大宗货物品类、列车开行方案、设备条件、工程经济性等因素综合分析确定。

高速铁路和城际铁路主要技术标准，除通用技术标准外，还包括：正线线间距、动车组编组辆数（城际铁路）、列车运行控制方式、调度指挥方式和最小行车间隔。

线间距指相邻两股道线路中心线之间的最小距离。主要受列车交会运行时的气动力作用控制，通常依据设计速度、运输组织模式、列车运行安全和旅客舒适度要求综合确定。

动车组编组辆数是铁路设计的主要参数之一，由客流量、列车运行密度、单车载客量确定，同时匹配车站长度、供电和通风设备的容量、系统运输能力以及检修车库的长度等。

列车运行控制方式和调度指挥方式均根据铁路等级、设计速度等因素确定，列车运行控制方式一般采用中国列车运行控制系统（CTCS）系列，调度指挥方式采用调度集中。

最小行车间隔同铁路运输能力密切相关，中国高速铁路和城际铁路中此项标准设置为3分钟。

由于铁路工程设计主要技术标准对铁路的运输能力、运营速度、运营安全、运输效率、投资规模、经济效益和社会效益均有重要影响，因此，应根据新建线或改建线在铁路网中的作用、运输需求和运营要求、地形和地质条件等因素，按系统优化的原则通过综合比选，确定设计需要采用的主要技术标准。选定的技术标准应该满足以下要求：①各技术标准之间互为配合、相互协调；②与远近期结合的要求相适应；③与需要的作用、运量及运输能力相协调；④与线路行经地区的自然条件相适应；⑤与科技进步及新设备新技术应用的要求相配合。