1943年至1945年，国民政府先后派陇海铁路局副总工程师李俨、工程师宋梦渔、选线工程师刘宝善等人，组团率队勘测甘青铁路，撰写了“草测报告”，绘制了剖面图，实施了青藏铁路基点段甘青铁路的部分具体工作。
中华人民共和国成立后，青藏交通运输进入了崭新的历史发展时期。50年代初，党和国家就着手研究进藏铁路建设问题。50年代中期，继天水至兰州铁路通车后，铁道部第一设计院全力以赴，集中力量勘测设计兰青铁路和青藏铁路，同时，陆续勘测设计了格尔木至新疆库尔勒的青新铁路、西宁至宝成铁路阳平关的西阳铁路、西宁至甘肃张掖的西张铁路，还对格尔木至甘肃柳园、湟源至玉树、西宁至互助的铁路进行了勘测，为青藏铁路和青海铁路网的建设做了大量前期工作。1958年，在毛泽东、周恩来、邓小平同志的关怀下，在甘青铁路开工建设的同时，青藏铁路的建设也拉开了序幕。青藏铁路从古城西宁到拉萨，是国家级铁路干线，其海拔之高峻、环境之艰苦、技术之复杂、施工难度之大在中国与世界铁路史上实属罕见。铁路设计总长2040多公里，在青海境内1400多公里，占总长度的70％左右。第一期工程西宁至格尔木860多公里，先后由西宁铁路局，铁道兵第十师、第七师，铁道部第一工程局等单位施工修建。1958年开始部分区段和关角隧道、泉吉峡等重点工程施工。1960年11月铺轨到海晏，1963年12月铺轨到克土，1972年铺轨到哈尔盖，1977年铺轨到柯柯。经“大跃进”时期、国民经济暂时困难和五年调整时期以及“文化大革命”时期，在党的十一届三中全会后的”1979年9月铺轨到戈壁新城格尔木，历时21个春秋。沿线还修建了4条支线，共139公里；岔线68条；全线共计设大小站50多个。铁道兵十师为修筑青藏铁路于1959年、1963年、1974年三进青海，先后有179人牺牲，633人负伤。由于西藏特殊的地理自然环境和高原、冻土等筑路技术问题尚待解决，青藏铁路格尔木至拉萨段停建。
