新中国前汴洛铁路自汴梁（今开封）至洛阳的汴洛铁路是依照芦汉铁路的支线修建的。1904年10月开工，以郑县车站为起点，分别向东西两个方向施工。1909年12月竣工，全长183公里。陇海铁路东、西段1912年9月，北洋政府与比利时签定修建1，800公里的陇海铁路借款合同，以汴洛铁路为基础向东西方向展筑，两段工程于1913年5月同时开工。1915年5月，开封至徐州段通车，长277公里。同年9月洛阳至观音堂段30公里竣工。1920年5月，北洋政府又与比利时和荷兰签定了借款合同，继续修建陇海铁路。东段徐州至海州的大浦198.3公里，于1920年开工，1923年竣工。西段观音堂以西的线路，到1927年11月，修至灵宝。南京政府铁道部于1928年成立后，决定续建陇海铁路。灵潼（潼关）段长72公里，1930年11月开工，1931年12月竣工。潼西（西安）段长131公里，1932年8月开工，1934年12月竣工。西宝（宝鸡）段长173公里，1935年1月开工，1936年12月竣工。灵潼段是将比利时退还庚款的剩余部分作为借款修建的。潼西、西宝两段的国外购料由法国财团承担。陇海铁路宝鸡至天水段，长154公里。这段铁路工程复杂艰巨，南京政府忽停忽建，朝令夕改。从1939年5月至1945年12月，用了近7年时间，才勉强竣工。通车后，塌方事故不断发生，被成为陇海铁路的“盲肠”。新中国后陇海铁路自连云港至兰州，全长1，750公里。1955年，西段郑州至宝鸡开始增建第二线，1977年12月，东段郑州至徐州开始增建第二线。两段第二线工程均于1983年完成。陇海铁路西段电气化改造陇海铁路西段的宝鸡至兰州段508公里于1984年4月通车，郑州至宝鸡段680公里于1986年12月通车。宝兰段电气化后，机车牵引定数、列车通过对数都有很大提高，并取消了天水限制口。郑宝段电气化后，通过能力也大幅度提高。