2002年9月，刘志军担任铁道部党组书记、副部长。2002年11月，在中共十六大上当选为中央委员。2003年3月17日，中华人民共和国国家主席胡锦涛发布第二号中华人民共和国主席令，根据中华人民共和国第十届全国人民代表大会第一次会议的决定，刘志军被任命为铁道部部长。
铁路跨越式发展.铁道部是中国最有权力的部委之一，被称为“独立王国”。铁道部有200万名职工，4.3万亿元人民币资产，并拥有自己的公安局、检察院和法院。然而铁路网整体能力严重不足，主要干线能力十分紧张，甚至处于超饱和状态。