中国铁路国际联运业务最早是在京奉铁路开始的。民国二年(1913年)4月，在日本东京召开了有中国、日本、朝鲜和南满铁路参加的联运工作会议，交通部派京奉铁路英国人总管佛类参加。议定中日联运合同15条，自民国二年(1913年)10月1日起实行。民国三年(1914年)6月，京汉、津浦、京绥等铁路也参加此项联运。中日联运于民国二十年(1931年)的“九·一八”事变后中断。
民国六年(1917年)，交通部设立国际联运事务处，次年更名为铁路联运事务处，代表各路处理国内外联运事务。
日本侵华期间，曾开办华北联运业务。民国二十七年(1938年)10月后由北平开往釜山的有两对快车，次年4月开往浦口有一对列车。这期间的联运客票有单程票、往返票、团体票和日满支旅行券等。
2.国内联运
各条铁路运营之初，仅受理本线旅客运输业务。后来，随着运量的增长和旅客的需求，逐渐办理国内各线之间联运业务。民国元年(1912年)11月13日，京奉、京汉、京张铁路开办客货联运业务并以北京丰台站为联轨站。民国二年(1913年)10月，北洋政府交通部在天津召开京汉、津浦、京张、京奉、沪宁5铁路的联运会议并拟定了国内旅客、行李、包裹联运办法32条。
民国五年(1916年)9月，京奉、京绥两铁路开办直通特别快车，使用北京正阳门东站(即前门东站)线路及站台，自正阳门东站至包头间运行。民国十年(1921年)，开行北京至浦口联运列车办理直达旅客联运。民国二十年(1931年)，国内联运旅客数量分别为，北宁铁路47607人，津浦铁路42048人，平汉铁路10337人，平绥铁路3254人。自民国二十五年(1936年)5月1日起，北宁铁路与南满铁路开行了北平至沈阳的直达联运旅客列车。
日本侵华期间，铁路由分线改为分片管理，各路联运被取消。日本投降后，国民政府交通部又恢复了国内铁路各线之间的联运。
二、货物运输
(一)货物运量
民国三年(1914年)，京奉、京汉、京绥、石太4条铁路货物发送总量为918.7万吨，其中各线所占比重依次为51.7%、32.2%、10.3%和5.6%。民国四年至十年(1915-1921年)，各路货运量以每年9.9%的速度递增。民国十一年至十九年(1922-1930年)，军阀混战常使铁路行车中断，货运量下降。民国二十年至二十五年(1931-1936年)，日本侵占东北，北宁铁路货运量下降了29%，平汉、津浦、平绥、正太4条铁路的货运量均以10%的速度递增，年均货物发送量为1867万吨。
民国二十六年(1937年)7月至三十四年(1945年)8月，日本侵华期间，为了鲸吞中国资源强行修筑了京承等铁路，导致铁路货运量激增，年均发送货物达2661万吨。民国三十四年(1945年)日本投降后，国民政府接管铁路，这期间因爆发内战，铁路货运量大幅下降。据民国三十五年(1946年)统计资料显示，平津区、晋冀区铁路局货物发送量仅为731.7万吨。
(二)货物运价
清朝末年，铁路货物运价采用贷款国运价制度，如京奉铁路仿照英国，京汉铁路仿照法国，而运费价目、货物等级均由各路自定。
民国四年(1915年)，北洋政府交通部拟统一货物等级，责成京奉铁路起草《货物分等表》，并于民国八年(1919年)颁布执行。该表将普通货物分成6个等级。民国九年(1920年)，交通部统一计算运费的度量衡制，采用公斤、公吨和公里制，货运价格也由零担和整车两种增改为50公斤、公吨和整车3种。之后，根据交通部可酌情提价的饬令，各路分别于1922-1928年间几次上调了运价。
日本侵华期间，铁路货物运价起先暂时沿用各路原有规定办理。民国二十八年(1939年)4月，华北交通株式会社颁布《铁路货物运送规则及补则》，修改了货物运费计算方法及运价率。
民国三十四年(1945年)8月日本投降后，平津区铁路局曾短期沿用旧制货物运价。从民国三十五年(1946年)7月起，废止华北交通株式会社的运价规章，改按抗战前交通部颁布的《货物运输规则》执行，即货物运价仅有整车一种，零担货物改按包裹办理，运价等级也改为5等。
民国三十七年(1948年)2-6月间，由于运营萎靡，收入减少，加之物价飞涨，货币贬值，平津区的铁路货运只能靠频繁提高运价赖以维持。以整车运价率(吨公里)为例，民国三十五年(1946年)2月15日一等货物为18元，到了民国三十七年(1948年)6月9日就变成了40000元。
民国三十八年(1949年)1月，平津解放后，平津铁路管理局根据北平市军管会公布的“人民券运价办法”陆续制定了整车及零担货物运价表。民国三十八年(1949年)7月，铁道部颁布《货运运价杂费计算规则》、《货物分等表》、《货物运价率表》，并在全国铁路(除东北铁路总局)实行。此期间平津铁路管理局整车运价率(吨/公里)一等至五等货物分别为17.27、11.82、7.88、5.25、3.50元；零担运价率(10公斤/公里)一等至五等货物分别为0.26、0.17、0.11、0.07、0.05元。
三、军事运输
(一)军运机构
自清朝末年陆续建成京奉、京汉、京绥等铁路后，军事用途的铁路运输也随之产生。清政府时期，铁路先是由海军衙门管理，后于宣统元年(1909年)改由邮传部负责管理。军运由陆军部通告邮传部，再由邮传部电饬铁路局办理，紧急运输由陆军部派员在乘载站监督指挥。
民国二年(1913年)3月，北洋政府规定：在铁路运送军队或军物，必须由陆军部核准后，通知交通部转饬铁路局执行。民国十九年(1930年)6月，国民政府制定《铁道军运条例》，规定凡军队、军械、整车军运品均由军政部核准后知照铁道部，转饬铁路管理局办理。
北宁、平汉、平绥、津浦铁路管理局的车务处运输课内，均设有军运股负责办理军运。
日本侵华期间，华北交通株式会社设有军事输送委员会，负责军事运输工作。日本投降后，国民政府于民国三十五年(1946年)2月接管了北京地区的铁路。后方勤务总司令部为办理铁道军运及警务，设立了第二区(平津区)铁道军运指挥部，管辖唐山、天津、丰台、北平西直门等地的军运。
(二)军运管理
光绪二十九年(1903年)，清政府规定：华洋商人承办的铁路，如遇有军运须尽先载运，且运价减半。宣统元年(1909年)清政府又规定：军人及军用品由铁路运输时，须持有军人乘车执照和军用品运输执照，由输送指挥官与与铁路局或车站站长办理。
民国十九年(1930年)6月，国民政府颁布的《铁道军运条例》规定：军人持用甲种车照换铁路票据乘车，零星军品饷项持甲种运照到车站报运。
日本占领期间，北京地区的铁路完全由日军及华北交通株式会社控制和管理，军运不受铁路一般规定的限制。日本投降后，国民政府的平津区铁路军运办法规定：由铁路运送军队或军用品，由该管区军事长官以正式公文交付托运。民国三十五年(1946年)3月，平津区铁路特派员办公处还制订了《铁道军运规则实施细则(草案)》，对铁路的军运予以约束。
四、邮政运输
光绪二十八年(1902年)，清政府总税务司为推广邮政业务和抵制各国在中国擅设邮局，在北京设立了邮政总局，并拟定了铁路代递邮政章程。该章程规定：关内外铁路和卢汉铁路每日上午开行的列车，都要给邮局预留固定邮运空间且免收所运邮件运费。