“十三五”期间，铁路（铁路项目可行性研究报告）固定资产投资规模将达3.5万亿至3.8万亿元，其中基本建设投资约3万亿元，建设新线3万公里。这意味着“十三五”铁路投资规模将很可能再创新高。近十多年来，铁路投资一直保持着上升态势。“十一五”期间，铁路基本建设投资完成1.98万亿元，是“十五”投资的6.3倍；新增营业里程1.6万公里，是“十五”的2.3倍。“十二五”期间，全国铁路固定资产投资完成3.58万亿元，新线投产3.05万公里，是到目前为止投资完成最好、投产新线最多的五年。到2015年年底，全国铁路营业里程达到12.1万公里，居世界第二位；其中，高速铁路1.9万公里，居世界第一位。据了解，“十三五”期间，全国铁路网要基本覆盖20万人口以上的城市，80%的县级行政区。高速铁路网基本覆盖50万人口以上的城市、90%地级行政中心。基本实现国家、区域中心城市1至8小时高速通达圈；相邻大中城市1至4小时快速交通圈；城市群内0.5小时至2小时通勤圈。
“十三五”期间，高速铁路、干线铁路、城际铁路建设将同时发力。高速铁路网要在“四纵四横”骨架基础上，继续实施一批条件成熟的高铁项目。包括北京至沈阳、北京至张家口至呼和浩特、大同至张家口等23个高速铁路项目；同时建设郑州至万州、太原至郑州、贵阳至南宁等21个高速铁路。至2020年年末，中国高速铁路里程要达到3万公里；干线铁路方面，首先推进以中西部区际干线铁路为重点的新线建设，重点建设西宁至成都、罗布泊至若羌等6条铁路。至2020年，中西部路网规模要达到9万公里左右；“十三五”期间，城际铁路规划新开工建设5000公里左右，2020年城际铁路规模达到5000公里。重点建设京津冀地区、长三角地区、珠三角地区等8个城市群城际铁路。值得一提的是，近两年山东和辽宁省一直在积极争取将渤海海峡跨海通道项目纳入到“十三五”规划。而此次铁路“十三五”规划中也首次提及这一项目，明确“将开展渤海海峡、琼州海峡等跨海通道工程前期研究工作”。
相较于以前的铁路建设五年规划，“十三五”规划中多了一个非常醒目的新内容，就是“一带一路”的建设。铁路“十三五”规划提出，国家高度重视铁路“走出去”，把铁路作为实施“一带一路”战略的重要领域和优先方向，必然要求树立全球视野，统筹两种市场，发挥我国铁路总体优势，提升国际影响力和竞争力，在推进“一带一路”建设、带动我国优势产业走向国际市场及构建开放型经济体系等方面发挥更大作用。根据要求，“十三五”期间，要落实“一带一路”战略规划和周边基础设施互联互通总体规划，积极实施重点铁路项目建设，完善相关沿边铁路、口岸铁路及配套设施。统筹国防铁路建设，增强国防交通保障能力。其中，互联互通铁路及口岸铁路项目包括：建成同江铁路大桥等铁路；建设中吉乌铁路境内段、中巴铁路境内段、日喀则至吉隆、日喀则至亚东、大理至瑞丽、玉溪至磨憨、临沧至清水河、靖西至龙邦、防城至东兴、甘其毛都口岸铁路等铁路；实施南宁至凭祥、长春至图们、精伊霍等铁路扩能改造。建成同江、南坪等铁路口岸，建设瑞丽、磨憨、吐尔尕特、吉隆、亚东、龙邦、东兴、甘其毛都等铁路口岸。
“十三五”期间，在优化完善东部路网的基础上，继续扩大中西部路网规模，拓展西部与东中部通道，增加内部通道；建设对外通道，逐步实现我国与周边国家铁路互联互通。铁路专家、同济大学教授孙章表示，“一带一路”沿线各国要想实现互联互通，交通必须先行，而铁路又是高效便捷的交通方式，所以必须加强铁路的连通。但孙章也坦承，东南亚、中亚各国也会有一些国防安全、经济成本的考虑，所以许多项目只能是我们国内段先开工建好，再逐渐与国外接通。发改委综合运输经济研究所研究员董焰表示，“一带一路”沿线的许多小国家也非常希望能够尽早对接中国的铁路网，发改委和铁总等一直也在推进相关工作。但“一带一路”沿线铁路项目可能盈利性不会太好，更多是战略价值，这些项目建成后对加快西部开发，加强中国与东南亚、中亚及欧洲各国经贸往来有重要意义。铁路改革的情况一直是各方关注的重点。据了解，“十三五”期间，铁路部门将深化铁路改革。按照全面深化改革的要求，继续转变政府职能、简政放权，继续铁路政企、政资分开。进一步深化企业内部改革，加快建立现代企业制度，推进企业优化重组和结构调整，建立健全有效制衡的法人治理结构，转变经营理念，完善运营机制，加强内部管理，强化绩效考核，真正成为自主经营、充满活力的市场主体。
由于铁路建设资金需求量大，铁路“十三五”规划要求，要继续加大国家对铁路的支持力度，增加中央和地方财政资金对铁路的投入。继续深化铁路投融资体制改革，落实已出台土地开发、铁路发展基金、运价调整及公益性补贴等各项支持政策，并发挥应有支撑效应，进一步鼓励和扩大社会资本对铁路的投资，拓宽投融资渠道，完善投资环境，促进市场竞争。按照统筹规划、多元投资、分类建设、合作共建的思路，充分发挥中央、地方、企业和社会积极性，形成发展合力。兼顾公益性和经营性，继续向社会推出一批市场前景较好、投资预期收益较稳定的铁路项目。
近年来，由于铁路建设压力的增大和债务负担的加重，铁路部门一直在不断试图拓宽融资渠道，吸引社会资本参与铁路投资。但从当前各省的情况来看，民间资本对于铁路投资并没有表现出太大的热情。蒙西铁路、川南铁路等中西部推出的样板工程均遭遇各种挫折。对此，孙章表示，铁路投融资体制改革确实存在非常多的挑战，但从“十二五”经验来看，铁路投资以国家资金为主的模式已经开始改观，城际铁路、支线铁路项目地方投资的比重在不断加大，合资铁路项目越来越多，济青高铁等一些项目在吸引社会资本上也提供了很好的范例。“‘十三五’期间，铁路投资可能还是会以政府筹资为主，但社会资本的角色会越来越大。”在孙章看来，按照以往经验，最初制定的铁路投资五年计划通常都会超额完成，期间规划也可能根据情况调整，“我估计，‘十三五’铁路投资3.5万亿至3.8万亿元的目标是可以完成的，很有可能未来将提高目标。尤其是在经济环境不好的情况下，铁路建设可以拉动投资、带动就业、消耗过剩产能并促进消费，对于经济发展有非常重要的作用。”