文工团于1950年10月成立。初名中国铁路文艺工作团。1951年2月，该团首创了“文化列车”作为流动舞台，在中华人民共和国全国铁路沿线开展慰问演出。1960年1月26日，该团改编为中国铁道艺术剧院（内设话剧团、歌剧团、音乐舞蹈团、杂技团、曲艺队），同时二七剧场开幕。后改为中国铁路文工团。该团演员常年到铁路各站段、各单位为铁路职工演出。中国铁路文工团建团初期仅有100余人，到21世纪初已拥有500多名艺术家及工作人员。2013年，中国铁路文工团的上级单位中华人民共和国铁道部撤销，中国铁路文工团等原铁道部下属的