专营权归英方所有。而铁路按地域分成中英两段，分别由中、英两国政府负责兴建。1905年9月，立法局通过兴建九广铁路后，香港政府便开始研究定线，并派出英国工程人员负责铁路测量工作。1906年，全长35.4公里的英段开始动工，九广铁路──英段兴建初期使用了轨距为610毫米的路轨，但工程中途便全面改用轨距为1435毫米的标准路轨。工程需要兴建不少桥樑和基堤，以及5条隧道，当中包括最长的笔架山隧道。这条隧道是当时亚洲规模最庞大的工程，花了3年时间才完工。由于当时施工环境恶劣，工程期间有超过50名工人死于隧道内。