中國中鐵二院工程集團有限責任公司（簡稱中國中鐵二院），原名鐵道第二勘察設計院（簡稱鐵二院），起源于1952年的鐵道部西南鐵路工程局設計處，現總部設在成都。說到鐵二院的歷史，可謂是“飽經滄桑”。從1952年到1965年，十幾年的時間里，鐵二院歷經七次搬遷，從重慶到四川，從江西到福建，又從貴州回到四川。而在從1952年到2007年，50多年的時間里，鐵二院歷經八次更名，直到2007年才改為現在的名字。
中鐵第六勘察設計院集團有限公司（簡稱中鐵六院）成立于2014年，到現在不過3年的時間，總部設在天津市。鐵六院當時是由中鐵電化院（天津）、中鐵隧道院（天津）、中鐵通號院（北京）、中鐵工程設計院和中鐵二院西安分院合并重組而成，現已成為工程領域雄厚實力的綜合型、國際化企業集團。
中鐵工程設計咨詢集團有限公司（簡稱中鐵設計）成立于2004年，由鐵道專業設計院、北京鐵路局北京勘測設計院、北京鐵路局太原勘測設計院、鄭州鐵路勘察設計研究院和濟南鐵路勘察設計咨詢院有限公司等五家企業重組改制成立。其核心企業（本部）由原鐵道專業設計院與原北京鐵路局北京勘察設計院進行內部資源重組整合而成。2017年5月，作為國務院國資委中央企業首批十戶員工持股試點企業之一，中鐵工程設計咨詢集團有限公司以增資擴股方式成功完成了員工持股及同步混合所有制改革。
中鐵科學研究院有限公司（簡稱中鐵科研院）于2014年8月由中鐵西南院和中鐵西北院合并組建而成，是中國中鐵旗下唯一專業從事科學研究的二級企業。
中鐵西南院和中鐵西北院都有著50余年的歷史淵源。1959年，鐵道部在成都成立隧道科學技術研究所，1992年更名為鐵道部科學研究院西南分院；1961年，鐵道部在蘭州成立鐵科院西北研究所，1992年更名為鐵道部科學研究院西北分院。2000年順應國家科技體制改革要求，這兩家單位由事業單位轉制為企業，進入中國鐵路工程總公司，分別更名為中鐵西南科學研究院、中鐵西北科學研究院。2005年雙雙完成企業改制，分別更名為中鐵西南科學研究院有限公司和中鐵西北科學研究院有限公司。2014年8月，中國中鐵對兩家單位進行了合并重組，在成都組建中鐵科學研究院有限公司。
中鐵大橋勘測設計院集團有限公司（簡稱中鐵大橋院）起源于1950年為修建武漢長江大橋而由政務院批準組建的鐵道部設計局武漢大橋設計組，是我國最早以橋梁為主的專業勘測設計集團。2001年，中鐵大橋勘測設計院成為中國鐵路工程總公司下屬二級單位；2003年完成公司制改造；2010年升格為正局級單位，由中國中鐵股份有限公司直接管理；2011年，設立集團，改為現在的名字。
中鐵華鐵工程設計集團有限公司（簡稱中鐵華鐵）是于2016年由華鐵工程咨詢有限責任公司與中鐵工程設計院有限公司合并組建而成。中鐵工程設計院有限公司作為全國唯一一家專業從事鐵路機車車輛工業勘察設計的設計院，組建60多年來，不僅在鐵路機車車輛工業設計方面保持著國內絕對領先地位，還逐步由單一產業結構發展為“設計咨詢、工程勘察、裝備制造、巖土工程”四大業務板塊；華鐵工程咨詢有限責任公司作為我國第一家鐵路監理企業，位列我國監理百強前列。
