1907年至1934年全线建成复线。1934年，牵引亚细亚号列车的太平洋7型蒸汽机车在南满铁路运行测试中达到130km/h的最高时速。抗日战争胜利后，南满铁路被中国收回，和旧中东铁路合併为中国长春铁路，简称中长铁路。现以沈阳北站为界，分属京哈铁路和沈大铁路。此外，东北按照习惯，将原南满铁路称为“长大铁路”（长春至大连）。