Серьезной реконструкции подверглись железные дороги в Европейской России, особенно те, что непосредственно примыкали к театру военных действий или позволяли подвозить военные грузы непосредственно к фронту. Поскольку большинство грузов в Петроград поступало по Николаевской железной дороге, она была усилена. Реконструкция пути и станций позволила увеличить пропускную способность на участке Москва — Бологое с 1035 до 1200 вагонов в сутки и на участке Бологое — Петроград с 1125 до 1500 вагонов
.
На Александровской ж. д. в военные годы построили множество подъездных путей к военным объектам, например в Вязьме к артиллерийским мастерским и т. д. На станции Бородино, Гжатск, Голицыно, Тучково и др. были уложены дополнительные пути. В целом путевое развитие станций от Москвы до Минска увеличилось на 39%. Усилено электрическое освещение для работ в ночное время. Введена сменная езда паровозных бригад. Перевозка грузов на этой дороге в 1915 г. выросла по сравнению с 1914 г. на 27%, а в 1916 г. еще на 30%.
Для улучшения работы линии Сухиничи — Смоленск Рязанско-Уральской ж. д. было построено 3 новых разъезда, запасные пути увеличились на 17%, усилен штат станционных служащих. На станциях Смоленск, Строгань и Сухиничи расширена телефонная сеть. На участке Смоленск — Брянск было устроено 5 новых разъездов. На всех станциях и разъездах уложены дополнительные пути, проведено удлинение путей на 315 саженей, началась укладка вторых путей на некоторых перегонах. На Витебском узле были уложены дополнительные пути общей протяженностью 21,1 верста. На Смоленском узле построен новый сортировочный парк в 17 путей.
В военное время Полесские ж. д. понесли серьезный урон. Были эвакуированы главные мастерские в Пинске и четыре основных депо. Ремонт паровозов и вагонов был сосредоточен в мастерских при депо в Брянске и Гомеле. На ст. Гомель дополнительно был направлен ремонтный поезд (передвижные ремонтные мастерские). Дороги оказались разделены на две разобщенные части. Северной частью руководил начальник особого эксплуатационного отдела на правах начальника дороги. Из-за разрушения мостов и земляного полотна пропускная способность этой части дорог сократилась до 15 пар поездов в сутки. На южной части дорог велись работы по наращиванию пропускной и провозной способности.
Либаво-Роменская ж. д. превратилась в одну из главных линий перевозки войск, подвоза вооружения и боеприпасов, интендантского имущества. Пропускная способность быстро была исчерпана, так как дорога была в основном однопутной. На участке Минск — Молодечно проходило 11–12 пар поездов в сутки. Из-за плохого состояния пути поезда шли со скоростью 8,8 верст в час. В 1915 г. развернулись работы по реконструкции дороги, но затем некоторые участки дороги были заняты неприятелем. По состоянию на 31 декабря 1915 г. протяженность дороги составляла 798,6 верст (в 1913 г. — 1346 верст).
В военные годы Киев стал крупнейшим городом в тылу Юго-западного фронта. В нем обосновалось множество штабов и интендантских служб. Объем перевозок Юго-западных ж. д. вырос вдвое. Чтобы частично разгрузить узел, были расширены станции Дарница, Пост-Восточный и Святошино. Построены ветви на Лукьяновку, Печерск и Подол. Строился железнодорожный мост через Днепр на Подоле (работы завершены в 1918 г.).
Блокада портов Балтики и Черного моря вынудила руководство МПС обратиться к идее строительства дороги к Баренцеву морю. В 1894 г. вопрос о дороге до города Кеми с последующим продолжением до Мурманского побережья Баренцева моря обсуждался в комиссии по строительству железных дорог на Севере. Однако под различными предлогами дело ограничивалось изысканиями по намечаемым трассам. Карелия оставалась без надежных транспортных связей. Только в 1914 г. Общество Олонецкой железной дороги приступило к строительству дороги протяженностью в 265 верст до Петрозаводска
. Осенью 1914 г. МПС решило продолжить ее к Сорокской бухте на Белом море. Однако выяснилось, что бухта мелковата для захода океанских судов. Тогда решили построить головной участок от Мурманска до Кандалакши, а на участке Кандалакша — Сорокская бухта использовать водный путь с перегрузкой грузов на суда с небольшой осадкой. После оценки всех видов работ водно-железнодорожный путь был отвергнут, и было решено строить на всем протяжении железную дорогу. 1 января 1915 г. строители приступили к прокладке трассы.
Строительство велось в тяжелейших условиях. Никогда ранее железные дороги не строились в столь северных широтах. В суровую полярную зиму температура здесь опускалась до — 40°. Труднопроходимые леса чередовались с глубокими болотными топями и «полями» ледникового происхождения, сплошь покрытыми огромными валунами. Из всей длины (1056 верст) около 270 проходили по заболоченной местности, а участок от Сороки до Кеми пришлось строить по сплошным болотам. Скалы строителям приходилось обходить кривыми участками пути. Огромные валуны ледникового происхождения взрывали. Грузы для стройки доставлялись конными обозами из Петрограда и Званки свыше чем за 400 верст. При этом часть груза составлял фураж для прокорма самих лошадей. Гужевым транспортом можно было пользоваться только 2,5 месяца (с января до середины марта). Затем наступало бездорожье. В летнее время строительные материалы подвозили по Неве, приладожским каналам, Свири и Онежскому озеру, где были устроены пристани для разгрузки судов. 3 ноября 1916 г. на 537-й версте от Петрозаводска встретились две бригады укладчиков пути. Так был завершен первый этап строительства Мурманской магистрали.
В 1916 г. велись работы по сооружению второго пути от Данилова до Александрова на Северных железных дорогах, от Рыбинска до Бологое Московско-Виндаво-Рыбинской железной дороги, от Рузаевки до Инзы Московско- Казанской железной дороги, от Саратова до Ртищево Рязанско-Уральской железной дороги
.
На дорогах близ театра военных действий к лету 1916 г. было построено свыше 500 верст новых и вторых путей. Еще около 300 верст было уложено на расширенных станциях. Фронтовую дорогу Островец — Надбржезе длиной в 50 верст построили за 67 дней, а линию Варшава — Цеханов в 82 версты — за 61 день. Возведено было более 300 искусственных сооружений, в том числе большой мост через Вислу. Следует отметить, что русские войска пользовались этим мостом и вновь построенной 50-верстной линией Островец — Надбржезе всего три дня. 25 апреля 1915 г. она была открыта для движения, а 29 апреля в связи с отступлением ее пришлось разрушить, а мост через Вислу сжечь
.
В 1915–1916 гг. было завершено строительство ряда железнодорожных магистралей, начатых еще в довоенное время. Наиболее крупной из построенных магистралей стала Амурская железная дорога. К началу войны был открыт западный участок новой магистрали и начато сооружение восточного участка. Он шел по районам вечной мерзлоты и болотам, что создавало значительные трудности. Использовалась самая передовая для того времени техника: экскаваторы
[107], бетоно- и растворомешалки, камнедробильные установки, конные колесные скреперы и многое другое. При строительстве применялись новаторские решения водоснабжения. Так как в зимнее время реки и озера глубоко промерзали, пришлось строить шахтные колодцы и галереи для забора грунтовых вод. Применялись трубопроводы с подогревом воды и непрерывной ее циркуляцией
. Был построен первый в мире тоннель в вечномерзлом грунте с применением теплоизолирующего слоя между обделкой тоннеля и породой.
