这条铁路是避开原京张铁路关沟段33‰大坡道的另一通道，是当年詹天佑修建京张铁路时所选的几条线路中认为较好的路线，但因造价较高而被迫放弃。丰沙线一直担任煤运的重任。1959年9月复线工程开工，1963年初竣工。1972年12月复线改建完成，1979年安装自动闭塞，1984年电气化。从90年代末起，原行驶京包线的多数客运列车改行丰沙线，其中部分列车1959年一度经由丰沙线，20世纪60年代改经京包线关沟段。该铁路由北京铁路局管辖。现时由丰沙线进入北京西站的客车均经丰广线（丰台-柳村所-广安门，即京张铁路起始段）